数学之路-python计算实战(15)-机器视觉-滤波去噪(归一化块滤波)

# -*- coding: utf-8 -*-   
#code:myhaspl@myhaspl.com
#归一化块滤波
import cv2
import numpy as np
fn="test3.jpg"
myimg=cv2.imread(fn)
img=cv2.cvtColor(myimg,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

#加上高斯噪声,能够參考曾经博文中的内容
......
......
#滤波去噪
lbimg=cv2.blur(newimg,(3,3))
cv2.imshow('src',newimg)
cv2.imshow('dst',lbimg)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()



右图是加上噪声,左图是去除噪声后,尽管进行了图像模糊,但仍能比較清晰

依据原理,使用第3个脉冲响应函数(也有人称它为核函数),例如以下:




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用python实现这个算法

#code:myhaspl@myhaspl.com
#归一化块滤波
...
...
#用第3个脉冲响应函数
a=1/16.0
kernel=a*np.array([[1,2,1],[2,4,2],[1,2,1]])
for y in xrange(1,myh-1):
    for x in xrange(1,myw-1):
        lbimg[y,x]=np.sum(kernel*tmpimg[y-1:y+2,x-1:x+2])
    print ".",



效果例如以下图




opencv提供的blur函数使用说明例如以下 :

Blurs an image using the normalized box filter.

C++: void blur(InputArray src, OutputArray dst, Size ksize, Pointanchor=Point(-1,-1), int borderType=BORDER_DEFAULT )
Python: cv2.blur(src, ksize[, dst[, anchor[, borderType]]]) → dst
Parameters:
  • src – input image; it can have any number of channels, which are processed independently, but the depth should be CV_8UCV_16U,CV_16SCV_32F or CV_64F.
  • dst – output image of the same size and type as src.
  • ksize – blurring kernel size.
  • anchor – anchor point; default value Point(-1,-1) means that the anchor is at the kernel center.
  • borderType – border mode used to extrapolate pixels outside of the image.

注意,blur函数使用了第1个脉冲响应函数,例如以下:

The function smoothes an image using the kernel:

	exttt{K} =  frac{1}{	exttt{ksize.width*ksize.height}} egin{bmatrix} 1 & 1 & 1 &  cdots & 1 & 1  \ 1 & 1 & 1 &  cdots & 1 & 1  \ hdotsfor{6} \ 1 & 1 & 1 &  cdots & 1 & 1  \ end{bmatrix}

对椒盐噪声的归一化块滤波滤波,须要将作用域扩大,但会更模糊,但效果更好
# -*- coding: utf-8 -*-   
#code:myhaspl@myhaspl.com
#归一化块滤波
import cv2
import numpy as np
fn="test3.jpg"
myimg=cv2.imread(fn)
img=cv2.cvtColor(myimg,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

#加上椒盐噪声
#灰阶范围
w=img.shape[1]
h=img.shape[0]
newimg=np.array(img)
#噪声点数量
noisecount=100000
for k in xrange(0,noisecount):
    xi=int(np.random.uniform(0,newimg.shape[1]))
    xj=int(np.random.uniform(0,newimg.shape[0]))
    newimg[xj,xi]=255


#滤波去噪
lbimg=cv2.blur(newimg,(5,5))
cv2.imshow('src',newimg)
cv2.imshow('dst',lbimg)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows() 




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