Bilaterale Filter

Eine bilaterale Filter ist ein nicht-linearer, kantenerhaltende und geräuschreduzierenden Glättungsfilter für Bilder. Der Intensitätswert für jedes Pixel in einem Bild wird durch einen gewichteten Durchschnitt der Intensitätswerte von umliegenden Pixel ersetzt. Dieses Gewicht kann zu einer Gauß-Verteilung beruhen. Entscheidend ist, dass die Gewichte hängen nicht nur vom euklidischen Abstand von Pixeln, sondern auch auf die radiometrische Unterschiede. Dies bewahrt scharfen Kanten durch systematisches Durchschleifen jedes Pixel und Einstellen Gewichtungen zu den benachbarten Pixeln entsprechend.

Das bilaterale Filter ist definiert als

wo der Normierungsterm

stellt sicher, dass der Filter bewahrt Bild Energie und

  •  das gefilterte Bild;
  •  ist das ursprüngliche Eingangsbild gefiltert wird;
  •  sind die Koordinaten des aktuellen Pixels zu filternde;
  •  ist das Fenster zentriert;
  •  ist der Bereich Kernel zum Glätten Unterschiede in Intensität. Diese Funktion kann eine Gaußsche Funktion sein;
  •  ist die räumliche Kernel zum Glätten Schiede Koordinaten. Diese Funktion kann eine Gaußsche Funktion sein;

Wie oben erwähnt, wird das Gewicht mit der räumlichen Nähe und den Intensitätsunterschied zugeordnet sind. Betrachten wir ein Pixel, auf denen muss denoised werden in Bild mit seiner benachbarten Pixel und eines seiner benachbarte Pixel ist gelegen. Dann wird das Gewicht für die Pixel um das Pixel zu entstören zugeordnet gegeben durch:

wobei & Sgr; d und & sigma; r sind Glättungsparameter und E und I die Intensität der Pixel und sind. Nach der Berechnung der Gewichte, normalisieren.

wo die entrauschten Intensität des Pixels.

Parameter

  • Als Bereichsparameter & sgr; r zunimmt, nimmt die bilateralen Filter nähert sich allmählich Gauß-Faltung enger, da der Bereich Gaussian verbreitert und abflacht, was bedeutet, dass sie über die Intensität Intervall des Bildes fast konstant wird.
  • Auf die Erhöhung der räumlichen Parameter & Sgr; d, die größeren Funktion nutzen geglättet.

Begrenztheit

Das bilaterale Filter in seiner direkten Form können verschiedene Arten von Bildartefakten vorstellen:

  • Treppeneffekt - Intensität Hochebenen, die zu Bildern führen, wie Cartoons erscheinen
  • Gradientenumkehr - Einführung von falschen Kanten im Bild

Es existieren mehrere Erweiterungen des Filters, die mit dieser Artefakte behandeln. Alternative Filter, wie das Filter geführt, auch als effiziente Alternative ohne diese Einschränkungen vorgeschlagen.

Implementierungen

Adobe Photoshop implementiert einen bilateralen Filters in seiner Oberfläche Blur Tool. GIMP implementiert eine bilaterale Filter in seiner Filter - & gt; Blur-Tools; und es heißt Selective Gaussian Blur ".

Ähnliche Modelle

Die bilateralen Filters wurde gezeigt, dass eine Anwendung der Kurzzeit-Kernel der Beltrami Strom siehe auch

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