第4讲邻域平均法及中值滤波
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数字图像处理
（Digital Image Processing）
第3章 图像增强
第4讲 邻域平均法及中值滤波
演示文稿说明： 本讲内容以板书为主，ppt 演示为辅； 本讲部分图片来自冈萨雷斯的数字图像处理(英文版)教材。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
邻域平均法:是一种直接在空间域上进行平滑处理的技术 。假设图像是由许多灰度恒定的小块组成，相邻像素间存 在很高的空间相关性，而噪声则是统计独立的。因此，可 用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值， 实现图像的平滑。
3.2 空域增强
平均模版与中值滤波效果：
Biblioteka Baidu
第3章 图像增强
3.2 空域增强
百分比滤波器:是一类更广泛的非线性滤波器，在工作的时 候与中值滤波器相似。首先对窗口内的像素按灰度值的大小 进行排序，然后根据某个确定的百分比选取序列中对应的像 素值赋给窗口中心位置的像素。 如果百分比取最大就是最大值滤波器，它可以用来检测图像 中的最亮点; 如果百分比取最小，就是最小值滤波器，它可以用来检测图 像中的最暗; 如果百分比取50%，就是中值滤波器。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
空域锐化： 平滑 —— 积分运算 锐化 —— 微分运算
一阶偏导：
fx (x, y) f (x, y) f (x 1, y) fy (x, y) f (x, y) f (x, y 1)
3.2 空域增强
中值滤波：将模板区域内的象素排序，求出中值。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
中值滤波对小于窗宽(N=5)1/2的脉冲将进行抑制，如：
阶跃
斜坡
三角
第3章 图像增强
3.2 空域增强
单脉冲
双脉冲
三脉冲
第3章 图像增强
3.2 空域增强
二维中值滤波器比一维滤波器有更好的性能。二维中值滤 波器的窗口是二维的，其形状有很多种，如直线形、方形 、圆形、十字形、圆环形、菱形等
H
1 6
1
2
1
0 1 0
1 1 1
H
1 10
1
2
1
1 1 1
1 1 1
H
1 8
1
0
1
1 1 1
1 1 1
H
1 9
1
1
1
1 1 1
1 2 1
H
1 16
2
4
2
1 2 1
第3章 图像增强
3.2 空域增强
模板尺寸对图像平滑的效果 • 不同的模板尺寸：
3x3，5x5，7x7，… 如右图。
• 有何影响？
第3章 图像增强
(a) 水平直线形 (b) 垂直直线形 (c) 十字形
(d) 方形
(e) 菱形
第3章 图像增强
3.2 空域增强
(a)原图
(b)1×3水平线形 (c) 1×5水平线形 (d) 5×5菱形
(e)3×1垂直线性 (f)5×1垂直线形 (g)3×3十字形 (h)5×5十字形 (i) 3×3方形 (j) 5×5方形
第3章 图像增强
3.2 空域增强
g(x, y) w1s1 w2s2 w9s9
y
w1
w2
w3
O
Y
s1
s2
s3
w4
w5
w6
x
s4
s5
s6
w7
w8
w9
s7
s8
s9
X
第3章 图像增强
3.2 空域增强
0 1 0
邻域平均：
H
1 4
1
0
1
0 1 0
0 1 0
邻域加权平均：
H
1 5
1
1
1
0 1 0
0 1 0
（Digital Image Processing）
第3章 图像增强
第4讲 邻域平均法及中值滤波
演示文稿说明： 本讲内容以板书为主，ppt 演示为辅； 本讲部分图片来自冈萨雷斯的数字图像处理(英文版)教材。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
邻域平均法:是一种直接在空间域上进行平滑处理的技术 。假设图像是由许多灰度恒定的小块组成，相邻像素间存 在很高的空间相关性，而噪声则是统计独立的。因此，可 用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值， 实现图像的平滑。
3.2 空域增强
平均模版与中值滤波效果：
Biblioteka Baidu
第3章 图像增强
3.2 空域增强
百分比滤波器:是一类更广泛的非线性滤波器，在工作的时 候与中值滤波器相似。首先对窗口内的像素按灰度值的大小 进行排序，然后根据某个确定的百分比选取序列中对应的像 素值赋给窗口中心位置的像素。 如果百分比取最大就是最大值滤波器，它可以用来检测图像 中的最亮点; 如果百分比取最小，就是最小值滤波器，它可以用来检测图 像中的最暗; 如果百分比取50%，就是中值滤波器。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
空域锐化： 平滑 —— 积分运算 锐化 —— 微分运算
一阶偏导：
fx (x, y) f (x, y) f (x 1, y) fy (x, y) f (x, y) f (x, y 1)
3.2 空域增强
中值滤波：将模板区域内的象素排序，求出中值。
第3章 图像增强
3.2 空域增强
中值滤波对小于窗宽(N=5)1/2的脉冲将进行抑制，如：
阶跃
斜坡
三角
第3章 图像增强
3.2 空域增强
单脉冲
双脉冲
三脉冲
第3章 图像增强
3.2 空域增强
二维中值滤波器比一维滤波器有更好的性能。二维中值滤 波器的窗口是二维的，其形状有很多种，如直线形、方形 、圆形、十字形、圆环形、菱形等
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第3章 图像增强
3.2 空域增强
模板尺寸对图像平滑的效果 • 不同的模板尺寸：
3x3，5x5，7x7，… 如右图。
• 有何影响？
第3章 图像增强
(a) 水平直线形 (b) 垂直直线形 (c) 十字形
(d) 方形
(e) 菱形
第3章 图像增强
3.2 空域增强
(a)原图
(b)1×3水平线形 (c) 1×5水平线形 (d) 5×5菱形
(e)3×1垂直线性 (f)5×1垂直线形 (g)3×3十字形 (h)5×5十字形 (i) 3×3方形 (j) 5×5方形
第3章 图像增强
3.2 空域增强
g(x, y) w1s1 w2s2 w9s9
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s9
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第3章 图像增强
3.2 空域增强
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邻域平均：
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邻域加权平均：
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