Java 數字影像處理 - 應用方框濾波器

我們應用方框濾波器來模糊影像。方框濾波器的尺寸可以是 3x3、5x5、9x9 等。

我們使用OpenCV 函式filter2D 將方框濾波器應用於影像。它可以在Imgproc 包中找到。其語法如下：

filter2D(src, dst, depth , kernel, anchor, delta, BORDER_DEFAULT );

函式引數描述如下：

序號	引數及說明
1	src 源影像。
2	dst 目標影像。
3	depth dst 的深度。負值（例如 -1）表示深度與源影像相同。
4	kernel 掃描影像的核心。
5	anchor 錨點相對於其核心的位置。預設情況下，Point(-1, -1) 表示中心。
6	delta 在卷積期間新增到每個畫素的值。預設值為 0。
7	BORDER_DEFAULT 我們使用預設值。

除了 filter2D() 方法外，Imgproc 類還提供了其他方法。簡要描述如下：

序號	方法及說明
1	cvtColor(Mat src, Mat dst, int code, int dstCn) 將影像從一種顏色空間轉換為另一種顏色空間。
2	dilate(Mat src, Mat dst, Mat kernel) 使用特定的結構元素膨脹影像。
3	equalizeHist(Mat src, Mat dst) 均衡灰度影像的直方圖。
4	filter2D(Mat src, Mat dst, int depth, Mat kernel, Point anchor, double delta) 用核心對影像進行卷積。
5	GaussianBlur(Mat src, Mat dst, Size ksize, double sigmaX) 使用高斯濾波器模糊影像。
6	integral(Mat src, Mat sum) 計算影像的積分。

示例

以下示例演示瞭如何使用 Imgproc 類將方框濾波器應用於灰度影像。

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;

import org.opencv.highgui.Highgui;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class convolution {
   public static void main( String[] args ) {
   
      try {
         int kernelSize = 9;
         System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
         
         Mat source = Highgui.imread("grayscale.jpg",  Highgui.CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
         Mat destination = new Mat(source.rows(),source.cols(),source.type());
         Mat kernel = Mat.ones(kernelSize,kernelSize, CvType.CV_32F);	      
         
         for(int i=0; i<kernel.rows(); i++) {
            for(int j=0; j<kernel.cols(); j++) {
            
               double[] m = kernel.get(i, j);
               
               for(int k =0; k<m.length; k++) {
                  m[k] = m[k]/(kernelSize * kernelSize);
               }
               kernel.put(i,j, m);
            }
         }	   
         
         Imgproc.filter2D(source, destination, -1, kernel);
         Highgui.imwrite("output.jpg", destination);
         
      } catch (Exception e) {
         System.out.println("Error: " + e.getMessage());
      }
   }
}

輸出

執行給定程式碼後，將看到以下輸出：

原始影像

在這個例子中，我們用下面的濾波器（核心）對我們的影像進行卷積。隨著濾波器尺寸的增加，此濾波器會導致影像模糊。

這張原始影像已經與大小為 5 的方框濾波器進行了卷積，如下所示：

大小為 5 的方框濾波器

1/25	1/25	1/25	1/25	1/25
1/25	1/25	1/25	1/25	1/25
1/25	1/25	1/25	1/25	1/25
1/25	1/25	1/25	1/25	1/25
1/25	1/25	1/25	1/25	1/25

卷積後的影像（使用大小為 5 的方框濾波器）

卷積後的影像（使用大小為 9 的方框濾波器）

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