高斯双边滤波(Bilateral Filtering)是一种非线性的滤波方法,用于平滑图像,同时保留边缘。与传统的高斯模糊不同,双边滤波在平滑图像的同时,能够避免模糊边缘。这是通过考虑像素值的差异来实现的:只有那些与当前像素颜色相近的邻域像素才会用于平滑,而颜色差异较大的像素(通常位于边缘附近)则不会影响平滑结果。
工作原理
双边滤波同时使用空间近邻关系和像素值相似度权重:
空间权重:像高斯模糊一样,基于像素间的空间距离降低远离中心的像素权重。
范围权重:基于像素值之间的差异,降低与中心像素差异大的像素的权重。
OpenCV中的双边滤波
在OpenCV中,可以使用bilateralFilter函数来应用高斯双边滤波:
cv::bilateralFilter(src, dst, d, sigmaColor, sigmaSpace, borderType);
src: 输入图像。
dst: 输出图像。
d: 滤波时考虑每个像素邻域的直径。如果是非正数,则从sigmaSpace计算得出。
sigmaColor: 颜色空间的标准差。这个参数越大,表明该像素邻域内越远的颜色会被混合在一起,从而产生更大范围的颜色平滑效果。
sigmaSpace: 坐标空间中滤波sigma标准差,越大意味着越远的像素将相互影响,只要它们的颜色足够接近。
borderType (可选): 用于推断图像外部像素的边界模式。
举例
// 图像卷积-高斯双边模糊
void QuickDemo::Conv_image_demo(Mat &image) {
Mat dst;
bilateralFilter(image, dst, 0, 100, 10);
imshow("高斯双边模糊", dst);
}