滑动窗口滤波 c语言,关于中值滤波算法,以及C语言实现(转)
1、什么是中值滤波?
中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序,用其中值代替窗口中心象素的原来灰度值,它是一种非线性的图像平滑法,它对脉冲干扰级椒盐噪声的抑制效果好,在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。
中值滤波可以过滤尖峰脉冲。目的在于我们对于滤波后的数据更感兴趣。滤波后的数据保留的原图像的变化趋势,同时去除了尖峰脉冲对分析造成的影响。
以一维信号的中值滤波举例。对灰度序列80、120、90、200、100、110、70,如果按大小顺序排列,其结果为70、80、90、10O、110、120、200,其中间位置上的灰度值为10O,则该灰度序列的中值即为100。一维信号中值滤波实际上就是用中值代替规定位置(一般指原始信号序列中心位置)的信号值。对前面所举的序列而言,中值滤波的结果是用中值100替代序列80、120、90、200、100、110、70中的信号序列中心位置值200,得到的滤波序列就是80、120、90、100、100、110、70。如果在此序列中200是一个噪声信号,则用此方法即可去除这个噪声点。
二维中值滤波算法是:对于一幅图像的象素矩阵,取以目标象素为中心的一个子矩阵窗口,这个窗口可以是3*3 ,5*5 等根据需要选取,对窗口内的象素灰度排序,取中间一个值作为目标象素的新灰度值。窗口示例如ooooxoooo上面x为目标象素,和周围o组成3*3矩阵Array,然后对这9个元素的灰度进行排序,以排序后的中间元素Array[4]为x的新灰度值,如此就完成对象素x的中值滤波,再迭代对其他需要的象素进行滤波即可。
图像处理中,中值滤波的实现方法
1:通过从图像中的某个采样窗口取出奇数个数据进行排序
2:用排序后的中值取代要处理的数据即可
中值滤波的算法实现过程,重点是排序,最常用的冒泡排序~~
把滤波区间的数据从小到大进行排序,然后取中值,(如果是奇数个数据,那么中值就只有一个了,如果偶数个数据,中值有两个,可以对两个数据再求平均)
下面是一个C语言实现中值滤波的函数:
unsigned char GetMedianNum(int * bArray, int iFilterLen)
{
int i,j;// 循环变量
unsigned char bTemp;
// 用冒泡法对数组进行排序
for (j = ; j < iFilterLen - ; j ++)
{
for (i = ; i < iFilterLen - j - ; i ++)
{
if (bArray[i] > bArray[i + ])
{
// 互换
bTemp = bArray[i];
bArray[i] = bArray[i + ];
bArray[i + ] = bTemp;
}
}
}
// 计算中值
if ((iFilterLen & ) > )
{
// 数组有奇数个元素,返回中间一个元素
bTemp = bArray[(iFilterLen + ) / ];
}
else
{
// 数组有偶数个元素,返回中间两个元素平均值
bTemp = (bArray[iFilterLen / ] + bArray[iFilterLen / + ]) / ;
}
return bTemp;
}
注:bArray 是一个整形指针,我们传入的一般是一个数组,用来存储待排序的数据
iFilterLen 是滤波器的长度
用在图像处理中时,由于像素的取值范围是0~,刚好是unsigned char 的范围,所以函数的返回值是unsigned char,如果我们要处理的数是float型,或其他类型,返回值也可以更改~~返回值是bTemp,也即是我们想得到的中值
下面是一个完整的C语言程序,用在图像处理中
/*************************************************************************
* 函数名称:
* MedianFilter()
* 参数:
* int iFilterH - 滤波器的高度
* int iFilterW - 滤波器的宽度
* int iFilterMX - 滤波器的中心元素X坐标
* int iFilterMY - 滤波器的中心元素Y坐标
* 说明:
* 该函数对DIB图像进行中值滤波。
************************************************************************/
#define iFilterW 1
#define iFilterH 1
#define iFilterMX 1
#define iFilterMY 1
#define WIDTHBYTES(bits) (((bits) + 31) / 32 * 4)
unsigned char GetMedianNum(int * bArray, int iFilterLen);
void MedianFilter(unsigned char *pImg1,unsigned char *pImg,int nWidth,int nHeight)
{
unsigned char *lpSrc; // 指向源图像的指针
unsigned char *lpDst; // 指向要复制区域的指针
int aValue[iFilterH*iFilterW]; // 指向滤波器数组的指针
int i,j,k,l; // 循环变量
int lLineBytes; // 图像每行的字节数
lLineBytes = WIDTHBYTES(nWidth * );
for ( i=;i
(*pImg)=;
// 开始中值滤波
// 行(除去边缘几行)
for(i = iFilterMY; i < nHeight - iFilterH + iFilterMY + ; i++)
{
// 列(除去边缘几列)
for(j = iFilterMX; j < nWidth - iFilterW + iFilterMX + ; j++)
{
// 指向新DIB第i行,第j个象素的指针
lpDst = pImg + lLineBytes * (nHeight - - i) + j;
// 读取滤波器数组
for (k = ; k < iFilterH; k++)
{
for (l = ; l < iFilterW; l++)
{
// 指向DIB第i - iFilterMY + k行,第j - iFilterMX + l个象素的指针
lpSrc = pImg1 + lLineBytes * (nHeight - - i + iFilterMY - k) + j - iFilterMX + l;
// 保存象素值
aValue[k * iFilterW + l] = *lpSrc;
}
}
// 获取中值
* lpDst = GetMedianNum(aValue, iFilterH * iFilterW);
}
}
}
unsigned char GetMedianNum(int * bArray, int iFilterLen)
{
int i,j; // 循环变量
unsigned char bTemp;
// 用冒泡法对数组进行排序
for (j = ; j < iFilterLen - ; j ++)
{
for (i = ; i < iFilterLen - j - ; i ++)
{
if (bArray[i] > bArray[i + ])
{
// 互换
bTemp = bArray[i];
bArray[i] = bArray[i + ];
bArray[i + ] = bTemp;
}
}
}
// 计算中值
if ((iFilterLen & ) > )
{
// 数组有奇数个元素,返回中间一个元素
bTemp = bArray[(iFilterLen + ) / ];
}
else
{
// 数组有偶数个元素,返回中间两个元素平均值
bTemp = (bArray[iFilterLen / ] + bArray[iFilterLen / + ]) / ;
}
return bTemp;
}
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