所以我对创建自定义非线性滤波器很感兴趣。我的掩码是一个 3 x 3 矩阵，我想要做的是取我的中心点并查看与它直接相邻的值(不包括对角线元素)。我想用每个相邻值减去中间元素，然后找到这些值中的最小值。基本上我在看高程数据，我想找到到中间点的最小 delta-Z。
例子:Z = [64 21 31 59 38 30 92 26 81 47 43 60 53 23 18 71];
所以可以说我现在只是在看 Z(3,3) = 43 。我会用 43 减去 92、60、18 和 47；分别产生 -49、-17、25 和 -4。然后我希望它只输出-49。这个过程将对 Z 矩阵中的每个元素重复。我该怎么做呢？谢谢!
最佳答案
@chappjc 的回答完全可以接受。但是，如果您想采用 colfilt 启发的方法，您可以使用 im2col 转换像素邻域，以便将 3 x 3 重叠邻域放入列中。这里会发生的是，像素邻域是以列优先格式构建的，因此每个像素邻域的列被堆叠成一列。您可以将所有这些堆叠的列放入一个二维矩阵中。在我们的例子中，行数将为 9，而我们将拥有与有效像素邻域一样多的列。这是您使用 im2col 时的结果。如何获得像素邻域再次采用列主要格式。从图像的左上角开始，沿行向下收集 3 x 3 像素邻域。一旦我们到达矩阵的底部，我们就会移动到下一列，然后再次向下移动行。 im2col 工作方式的这种行为对于该算法的工作至关重要。
执行此操作后，分别提取第二行、第四行、第六行和第八行，以获得邻域中的西、北、南和东元素(基本方向)。您将减去第五行，这将是具有各自基本方向的邻域中心，然后取最小值。但是，在执行此操作之前，您需要使用 1 像素边框填充数组，以便您可以处理 Z 中的边框像素。该像素边界假定为零。
换句话说，尝试做这样的事情:
Zpad = padarray(Z, [1 1]);
A = im2col(Zpad, [3 3]);
cardinal_directions = A(2:2:8,:);
out = reshape(min(bsxfun(@minus, A(5,:), cardinal_directions), [], 1), size(Z));
好像一口!让我们慢慢来。我使用
padarray 并创建了一个 1 像素的零边界，围绕原始矩阵 Z 并将其存储在 Zpad 中。然后我使用 im2col 将填充结果的每个 3 x 3 像素邻域转换为每个 9 个元素的列。然后我通过对 im2col 输出的第二、第四、第六和第八行进行采样来提取每个像素邻域的基本方向。一旦我提取了这些基本方向，我就提取了第五行，它是每个像素邻域的中心，并与它们对应的像素邻域相减。然后我使用 min 对所有列取最小值并对所有行进行操作(将操作的维度指定为 1 )。我使用
bsxfun 来帮助减去每个邻域中的中心像素及其各自的基本方向。此输出将是单个向量，因此我需要将向量 reshape 重新转换为矩阵。这个行向量的元素以列主要格式排列，这就是为什么我需要将数组重新整形为适当的矩阵。这就是我从你的例子中得到的:
out =
26 -43 -61 28
-43 -62 49 -66
28 -34 -49 -11
-28 -30 -53 11
如果您想仔细检查这是否正确，请查看
Z(2,2) 。我们看到中心元素是 30，而基数元素是 21、38、47 和 92。取 30 并减去每个元素得到 9、-8、-17 和 -62。所有这些中的最小值是 -62，这是在 out(2,2) 上看到的。同样，您使用 Z(3,3) 的示例在 out(3,3) 处产生 -49，这正是您所期望的。您必须处理 out 边界沿线发生的事情。我对这个矩阵进行了零填充，所以沿着边界有一些条目，你在那里取邻域的中心并用零减去。你没有正确定义你想要沿着边界做什么，所以我假设在这种情况下，如果你离开 Z ，沿着边界的主要方向为零。关于matlab - 如何创建自定义非线性滤波器？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/26722671/