image filtering是什么意思,image filtering的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
像滤波;滤像
例句
Information Fusion. Image Filtering. Hybrid Filtering. Compositive Entropy.
信息融合。图像滤波。混合滤波。合成熵。
A digital image filtering algorithm of local cluster averaging is described.
本文提出了一种局部集群平均数字图象滤波算法。
The size of filtering window has obvious impact on the effect of SAR image filtering.
滤波窗口大小的选择直接影响SAR图像滤波的效果。
Based on the extremum median filter, an auto-adaptive image filtering algorithm is proposed.
在已有极值中值的滤波算法的基础上,提出一种自适应滤波算法。
Image filtering based on SVD favors the denoising in the line (horizontal) and column (vertical) direction.
基于奇异值分解滤波可以有效地分析水平(垂直)方向的图像特性。
专业解析
图像滤波(Image Filtering) 是数字图像处理中的一项基础且核心的技术,指通过特定的数学运算(通常基于一个称为“滤波器”或“内核/卷积核”的小矩阵)来修改输入图像的像素值,从而产生输出图像的过程。其核心目的是有选择性地增强、抑制、提取或修改图像的某些特征或信息。
详细解释如下:
-
目的与作用:
- 降噪: 去除图像中由传感器、传输或环境引入的随机噪声(如高斯噪声、椒盐噪声),使图像更清晰。例如,均值滤波、高斯滤波、中值滤波常用于此目的。
- 平滑/模糊: 减少图像中的微小细节或锐利边缘,使图像整体看起来更柔和。常用于预处理或美学效果。高斯滤波是典型的平滑滤波器。
- 锐化: 增强图像的边缘和细节,使图像看起来更清晰、更突出。通过突出像素值之间的差异来实现,如拉普拉斯滤波、非锐化掩蔽等。
- 边缘检测: 识别图像中亮度或颜色发生显著变化的区域(即边缘),这是图像分割和物体识别的基础。Sobel、Prewitt、Canny等算子都是基于滤波的边缘检测方法。
- 特征提取: 提取图像中的特定模式或结构,如纹理、角点、斑点等。
- 增强: 改善图像的视觉质量或突出特定信息,如对比度拉伸、直方图均衡化(可视为一种非线性滤波)。
-
核心原理:
- 滤波通常在图像的局部邻域(如3x3, 5x5像素区域)上进行操作。
- 核心操作是卷积。滤波器(内核)在输入图像上滑动(逐行逐列)。在每个位置,内核覆盖的像素值与内核中对应的权重值相乘,然后将所有乘积结果相加,得到输出图像中对应中心像素的新值。
- 卷积运算的数学表示为:
$$
(I * K)(x, y) = sum{i=-a}^{a} sum{j=-b}^{b} I(x+i, y+j) cdot K(i, j)
$$
其中 $I$ 是输入图像,$K$ 是大小为 $(2a+1) times (2b+1)$ 的卷积核,$(x, y)$ 是当前像素位置。
- 除了卷积,也存在基于排序的非线性滤波(如中值滤波)或频域滤波(通过傅里叶变换将图像转换到频率域进行滤波操作)。
-
主要类型:
- 线性滤波: 输出像素值是输入邻域像素值的线性加权和。卷积是线性滤波的主要实现方式。例如:均值滤波、高斯滤波、Sobel算子(用于边缘检测)。
- 非线性滤波: 输出像素值不是邻域像素的线性组合。例如:
- 中值滤波: 用邻域像素值的中值代替中心像素值,对椒盐噪声特别有效。
- 最大值滤波/最小值滤波: 分别用邻域最大值或最小值代替中心像素值,可用于形态学操作或特定噪声去除。
- 双边滤波: 在平滑图像的同时能较好保持边缘,因为它同时考虑了像素空间位置的邻近性和像素值的相似性。
-
应用领域:
- 计算机视觉: 预处理(降噪、增强)、特征检测(边缘、角点)、目标识别等。
- 医学影像: MRI、CT、X光图像的降噪、增强、结构分析。
- 遥感: 卫星/航拍图像处理、特征提取。
- 摄影与图像编辑: 锐化、模糊、特效添加。
- 视频处理: 实时降噪、运动检测。
- 工业检测: 产品表面缺陷检测、模式识别。
参考资料:
- MathWorks. Image Filtering. https://www.mathworks.com/help/images/image-filtering.html (权威数学计算与图像处理软件文档)
- Wikipedia. Kernel (image processing). https://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_(image_processing) (详细解释卷积核及其常见类型)
- Gonzalez, R. C., & Woods, R. E. Digital Image Processing. (经典教材,如第3章“Intensity Transformations and Spatial Filtering”) https://www.imageprocessingplace.com/DIP-3E/dip3e_main_page.htm (相关章节介绍空间滤波原理与算法)
- IEEE Xplore. Various research papers on image filtering techniques and applications. https://ieeexplore.ieee.org (搜索“image filtering”可找到大量最新研究论文,体现技术前沿与应用)
网络扩展资料
"Image filtering"(图像滤波)是数字图像处理中的核心概念,指通过数学运算对图像的像素值进行修改,以增强、提取或抑制某些特征。以下是详细解释:
1.基本定义
图像滤波通过一个预定义的滤波器(或卷积核)在图像上滑动,对局部像素进行加权计算,实现特定效果。例如:
2.常见类型
- 线性滤波:输出像素是输入邻域的线性组合(如高斯滤波用于降噪)。
$$text{高斯核公式:} G(x,y) = frac{1}{2pisigma}e^{-frac{x+y}{2sigma}}$$
- 非线性滤波:基于非线性的像素关系(如中值滤波通过邻域中值消除椒盐噪声)。
3.应用场景
- 医学成像:增强X光片的骨骼结构。
- 计算机视觉:预处理步骤,如人脸检测前的噪声去除。
- 摄影后期:美颜滤镜(平滑皮肤)、艺术效果(边缘强化)。
4.技术原理
滤波通常通过卷积操作实现。例如,使用3×3的卷积核,每个新像素值为相邻9个像素与核对应权重的乘积之和。
5.注意事项
- 滤波器尺寸和参数(如高斯滤波的$sigma$)会影响效果。
- 过度滤波可能导致细节丢失或图像模糊。
若需更深入的数学推导或代码实现示例,可进一步说明具体应用方向。
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