Bilateral Filter双边滤波器

双边滤波器是一种边缘保护的非线性滤波器。

1.像高斯滤波器一样，它的权值取决于到中心像素的空间距离

原理：附近的像素(在空间中)应该比远处的像素有更大的影响

高斯滤波器：距离中心像素i (x, y)的空间偏移量(i, j)处的邻居的权值为：

2.与高斯滤波器不同的是，它的权重同样取决于离中心像素的灰度值距离近。

原理：亮度值相似的像素比亮度值不同的像素影响更大。

3.双边滤波器：距离中心像素i (X,Y)的空间偏移量(i, j)处的邻居的权值由乘积给出

4. 实验结果

5. Python简单实现

def gaussian(x, sigma):return (1.0/(2*numpy.pi*(sigma**2)))*numpy.exp(-(x**2)/(2*(sigma**2)))def distance(x1, y1, x2, y2):return numpy.sqrt(numpy.abs((x1-x2)**2-(y1-y2)**2))def bilateral_filter(image, diameter, sigma_i, sigma_s):new_image = numpy.zeros(image.shape)for row in range(len(image)):for col in range(len(image[0])):wp_total = 0filtered_image = 0for k in range(diameter):for l in range(diameter):n_x = row - (diameter/2 - k)n_y = col - (diameter/2 - l)if n_x >= len(image):n_x -= len(image)if n_y >= len(image[0]):n_y -= len(image[0])gi = gaussian(image[int(n_x)][int(n_y)] - image[row][col], sigma_i)gs = gaussian(distance(n_x, n_y, row, col), sigma_s)wp = gi * gsfiltered_image = filtered_image + (image[int(n_x)][int(n_y)] * wp)wp_total = wp_total + wpfiltered_image = filtered_image // wp_totalnew_image[row][col] = int(numpy.round(filtered_image))return new_image

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