數字影像處理 - 掩膜的概念

什麼是掩膜？

掩膜是一種濾波器。掩膜的概念也稱為空間濾波。掩膜也稱為濾波。在這個概念中，我們只處理直接在影像上執行的濾波操作。

下面顯示了一個示例掩膜

什麼是濾波？

濾波過程也稱為將掩膜與影像進行卷積。由於此過程與卷積相同，因此濾波器掩膜也稱為卷積掩膜。

它是如何完成的

濾波和應用掩膜的通用過程包括將濾波器掩膜在影像中逐點移動。在原始影像的每個點 (x,y) 處，濾波器的響應透過預定義的關係計算。所有濾波器值都是預定義的，並且是標準的。

濾波器的型別

通常有兩種型別的濾波器。一種稱為線性濾波器或平滑濾波器，另一種稱為頻域濾波器。

為什麼使用濾波器？

濾波器應用於影像以實現多種目的。兩種最常見的用途如下：

• 濾波器用於模糊和降噪
• 濾波器用於邊緣檢測和銳化

模糊和降噪

濾波器最常用於模糊和降噪。模糊用於預處理步驟，例如在提取大型物件之前從影像中去除小細節。

用於模糊的掩膜

用於模糊的常用掩膜是：

• 盒式濾波器
• 加權平均濾波器

在模糊過程中，我們減少影像中的邊緣內容，並嘗試使不同畫素強度之間的過渡儘可能平滑。

藉助模糊也可以進行降噪。

邊緣檢測和銳化

掩膜或濾波器也可用於影像中的邊緣檢測和提高影像銳度。

什麼是邊緣

我們也可以說，影像中突然變化的不連續性稱為邊緣。影像中的顯著過渡稱為邊緣。下面顯示了一張帶有邊緣的圖片。

原始圖片

帶有邊緣的同一圖片