[영상처리 - 공간적 필터링]

필터링(filtering)

필터 : 선별하여 통과시키는 것

영상에서 필요한 정보만 통과시키고 원하지 않는 정보는 걸러냄

• 공간적 도메인 - 영상의 데이터 그래도 이용
• 주파수 도메인 - 영상의 데이터를 주파수 도메인으로 변경 후 사용

공간적 필터링(Spatial filtering)

공간 도메인의 영상을 그대로 사용하여 필터링 함

마스크(필터, 커널, 윈도우, 템플릿) 연산 이용

 

마스크 연산

마스크 (i, j) 값에 따라 필터의 역할이 결정됨

 

최외악 필셀 처리 방법

(n x n) 마스크 필터링 수행 시 외각의 n / 2 픽셀 만큼 처리 못함

CNN padding인자와 관련이 있다.

최외각선 처리

최외각을 처리하는 방법에는 Ignore, Repeat, Mirror, Clamp가 있다.

 

평균값 필터(mean filter)

영상 주변 픽셀 값의 평균값을 취함

전체적으로 영상이 blur 해짐 - 엣지가 뭉개짐, 잡음이 사라짐

평균 값 필터리

가중 평균값 필터(weighted mean filter)

평균 값 필터의 일종

가우시안 필터 개념과 유사 - 필터 마스크 중심에 가중치를 높임

가중치 필터

가우시안 필터(Gaussian filter)

가우시안 함수

가우시안 1차 2차 함수

2차원 가우시안 필터 마스크 사용.

g * g^T = 세로 방향 가우시안, 가로 방향 가우시안 적용.

1D 가우시안을 방향을 다르게 두번 적용하면 2D 가우시안 필터링 된다.

시그마 값이 높아지면 영상이 블러도가 심해진다.

 

라플라시안 필터(Laplacian filter)

영상을 날카롭게 만든다. 그래디언트 사용 엣지를 좀더 블러 영상에 추가한다.

영상 날카롭게 만들기.

라플라시안 필터

필터링

샤프 필터(Sharp filter)

라플라시안 필터를 이용한 샤프 마스크 필터

샤프 필터

필터링

하이부스트(High-boost filter)

라플라시안 필터 이용

하이 부스트 필터

입력 영상의 스칼라 곱과 라플라시안 필터링 값을 더한다.

명암비 전체적으로 높여주고 엣지 강조. ( 알파는 1보다 크거나 같은 실수 사용)

잡음 생성

잡음(Noise) : 영상의 픽셀 값에 추가되는 원치 않는 형태 신호

잡음 더해지는 과정

소금 & 후추 잡음(salt & pepper noise)

입력 영상의 픽셀 값 0 또는 255로 만드는 형태 잡음

광학신호 전기적 신호로 변환하는 과정에서 발생

 

미디언 필터링(Median filter)

소금 후추 잡음에 탁월한 미디언 필터

주변 픽셀들의 값들을 정렬하여 중앙 값을 취하는 방식

미디언 필터링

비등방 확산 필터링(Anisotropic Diffusion Filter)

잡음 제거를 위한 비 선형 필터

엣지 보전 잡음 제거 필터

비등방 확산 필터링

개요

그래디언트 값을 계산하여 엣지를 보전하면서 영상의 전체적 잡음을 제거한다.

ex_가우시안 필터링.cpp

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ex_미디언 필터링.cpp

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ex_비등방성필터링.cpp

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ex_평균필터링.cpp

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