图像处理: 双边滤波器

双边滤波器

百科 “双边滤波(Bilateral Filter)是非线性滤波中的一种。这是一种结合图像的空间邻近度与像素值相似度的处理办法。在滤波时,该滤波方法同时考虑空间临近信息与颜色相似信息,在滤除噪声、平滑图像的同时,又做到边缘保存”

双边滤波采用两个高斯滤波器,一个负责计算空间邻近度的权值,也就是常用的高斯滤波器原理。而另一个负责计算像素值相似度的权值。将两个滤波器对应位置权重相乘.

如上图, 双边滤波对平缓区域进行平滑,对于明暗变化剧烈的边缘等部分又能保持.

空间距离核, 即为普通的高斯核:

灰度距离核, 计算当前点灰度值与中心点灰度值差的绝对值.

$$G(x,y) = \frac{1}{\sqrt {2 \pi \sigma ^2}} e ^{- \frac{(f(x,y) - f(x _c, y _c)) ^2}{2 \sigma ^2}}$$

$f(x,y)$ 表示当前点灰度值, $f(x _c, y_c)$ 表示滤波器中心灰度值.

对于高斯滤波,仅用空间距离的权值系数核与图像卷积后,确定中心点的灰度值。即认为离中心点越近的点,其权重系数越大; 双边滤波中加入了对灰度信息的权重,即在邻域内,灰度值越接近中心点灰度值的点的权重更大,灰度值相差大的点权重越小。此权重大小,则由值域高斯函数确定将二者的权重相乘得到最终的卷积模板, 整个公式如下, d 为空间距离, r 为灰度距离

对于灰度距离一般先计算出各个像素差的权重值,使用时查表.