如何使用双边滤波器提取高频和低频分量?

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2022-01-16 00:28:47

高频和低频分量在图像中表示什么。如何使用双边滤波器分离出图像的高频和低频分量。

1个回答

与一维信号类似,图像中的低频意味着像素值在空间中缓慢变化,而高频内容意味着像素值在空间中快速变化。

例如,下图有很强的低频分量: 你可以直观地看到我是如何简单地让一个正弦波以某个低频传播的。 在此处输入图像描述

相比之下,下图由两倍于上述频率的正弦波组成。请注意这是如何在图像上表现出来的:

在此处输入图像描述

任何图像也可以同时具有任意数量的低频和高频分量。例如,像这样的图像既有低频分量又有高频分量:

在此处输入图像描述

您可以看到您如何拥有低频“趋势”,以及图像中的大量高频细节。(粗略地说,在图像中,像边缘这样的尖锐瞬变对应于高频,而长不变的空间对应于低频)。

所以现在,应用双边滤波器(它只是图像与高斯核的卷积)的重点是去除高频分量,并保留低频分量。那么在这种情况下,如果我们将上面的图像与看起来像这样的高斯(双边)滤波器进行卷积,会发生什么?

在此处输入图像描述

如果我们使用它作为我们的内核,我们将得到以下结果:

在此处输入图像描述

换句话说,我们去除了原始图像的高频分量,但保留了低频分量,因为高斯核的方差选择得当。