領域に基づく濃淡変換（4）

参考：デジタル・フロンティア-Digital Frontier | DF TALK | 空間フィルタリングを別の表色系で！

やりたいこと

空間フィルタリングについて学ぶ

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参考になりまくるブログ

2.6. Numpy と Scipy を利用した画像の操作と処理 — Scipy lecture notes

空間フィルタ

領域に基づく濃淡変換を空間フィルタと呼ぶ。

• 線形フィルタ：積和演算

• 非線形フィルタ：上記以外すべて

参考：

• http://www.clg.niigata-u.ac.jp/~lee/jyugyou/img_processing/medical_image_processing_03_press.pdf

• 主にコーディング: 画像処理 第5回 線形フィルタ

平滑化

スムージング友呼ばれ、ノイズなどの不要な濃淡変動を軽減するために用いられる

1. 平均化

2. 重み付き平均化

   • 加重平均フィルタ

   • ガウシアンフィルタ

   

3. 特定方向の平滑化

   • 流れるような効果が与えられる

エッジ抽出

参考： 空間フィルタリングによる平滑化とエッジ検出 | Rによる画像処理プログラミング

微分フィルタ

参考：edge detection (Sobel filter/Prewitt filter)

プリューウィットフィルタ

縦（横）方向のエッジを残しつつノイズを低減する

ソベルフィルタ

プリューウィットに重みをつけたもの

二次微分とラプラシアン

ゼロ交差： エッジ検出

参考： edge detection (Laplacian 8-dir filter)

LoGフィルタ

上記ガウシアンフィルタ -> ラプラシアンフィルタ

参考：【画像処理】エッジ抽出 - dorivenの日記

鮮鋭化

元の画像濃淡を残したままエッジを強調する

アンシャープマスク

元画像から平滑化した画像を引いた画像をもとの画像に足し合わせることでエッジをより鮮明化

参考:アンシャープマスク | | KNAP Member Blog

エッジを保存した平滑化

参考： OpenCVのエッジ保持平滑化フィルタ - Qiita

局所領域の選択と平均フィルタ

画像を9分割し、画素値の分散が最小になる領域を選びその領域の平均値を出力する。

k最近傍平均化フィルタ

注目画素に対し、注目b画素の近傍領域中で近い値を一定個数選び出し、その選ばれた画素の平均値を出力する。

バイラテラルフィルタ

参考：バイラテラルフィルタ | イメージングソリューション

注目画素からの距離による重みに加えて注目画素との画素値の差に応じて、同様にガウス分布に従う重みを付け加えた平均化フィルタ

ノンローカルミーンフィルタ

参考：Non-local Means Filterによるデノイジング | OpenCV.jp

注目画素の周りの小領域の画素値パターンと、周辺画素のまわりの小領域の画素値パターンとの類似度をに応じた重みを用いて平均化するフィルタ

メディアンフィルタ

参考：xarray を使った 中央値フィルタ （メディアンフィルタ） - Qiita

中央値とは：M画素xN画素の画像ヒストグラムを求め、画素値の小さい方からMN/2番目の値

参考：【基本】平均値・中央値・最頻値はどう使い分ける？ | なかけんの数学ノート

スパイク状のノイズの除去に有効

参考：画像処理

画像構成要素の置き換え　

• モザイク：モザイク処理 - js do it

• ディザ法：105AI研究所: ベイヤーディザフィルタ（BayerDitherFilter）

所感

フィルター関係の勉強楽しい♪