Составители:
21
между областями с разной амплитудой сигнала. Для уменьшения «смаза»
границ разработаны различные нелинейные фильтры. Как и линейные
КИХ фильтры, нелинейные фильтры работают в скользящем окне. Но, при
линейной фильтрации вычисляется линейная комбинация отсчетов
сигнала, а при нелинейной фильтрации выполняются нелинейные
преобразования отсчетов сигнала в определяемой маской фильтра
окрестности элементов.
Наиболее
эффективными по совокупности воздействий: сглаживания
шума на однородных участках изображения, сохранения скачков
изменения яркости, минимального искажения формы границы, подавления
импульсного шума, вычислительной эффективности,- представляются
медианный и сигма-фильтр.
Медианный фильтр (предложен Тьюки в 1974 г.) заменяет
центральный элемент маски медианой упорядоченной (по невозрастанию
или по неубыванию амплитуды) выборки, сформированной из всех
амплитуд
отсчетов, покрываемых маской фильтра. При нечетном размере
маски
nm × медиана является 2)1(
/
mn
+
наибольшим и 2)1(
/
mn
+
наименьшим значением в выборке. Резкие изменения амплитуды
сохраняются медианным фильтром, а импульсная помеха, размер которой
2
/
mn≤ , таким фильтром подавляется. Однако при увеличении маски
фильтра можно потерять информацию о малоразмерных областях
изображения и произвести искажение границ областей, особенно в
угловых положениях. Медианный фильтр относится к ранговым фильтрам.
Применяются и другие ранговые фильтры. Так, выбор минимального
отсчета в маске (ранг равен 1), позволяет выполнить эрозию, а
максимального (ранг равен
nm
×
) – дилатацию. Эти операции широко
используются в морфологической обработке изображений.
Сигма-фильтр предназначен для подавления шумов в изображении с
сохранением контуров (резких границ областей). Центральный элемент
маски замещается взвешенным средним значением, вычисленным только
по тем амплитудам отсчетов, значения которых попадают в
σ
×
±
k
-
область относительно яркости центрального элемента.
σ выбирается либо
как СКО подавляемого шума, либо как СКО в маске, либо
σ во всем
изображении:
∑
∈
−−=
Sts
tysxgtshyxf
,
),(),(),(
€
, (3.12)
где S-окрестность составляют те значения координат маски, в которых
выполняется наложенное условие:
{
}
σ
kyxftysxftsS
≤
−−
−
= ),(),(:),( . (3.13)
),(
t
s
h - КИХ линейного сглаживающего фильтра, подобного (3.3).
При 2
=
k
диапазон заменяемых значений составляет
σ
2± , в случае
нормального распределения шума вероятность попадания амплитуды за
пределы диапазона равна 4,55%.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
