在图像卷积中改变内核是否有用

信息处理 图像处理 卷积
2022-02-05 14:14:00

我了解图像卷积的原理。也许。我认为是这样的:

您使用一个带有数字的小矩阵,然后对图像中的像素数与矩阵中的数字一样多的样本,然后进行点积,然后将所有项相加,然后将结果用作新的位于图像样本中心的像素的值。

现在,我的问题是:

考虑卷积的图像内核,其值实际上取决于图像是否有意义?例如,考虑一个“锐化”内核:

0 1 0
1 4 1
0 1 0

我想将中心的值更改为 1 到 5 之间的数字,具体取决于左侧两个位置的像素的亮度。

我问这个的原因是因为我注意到当我看一张图片时,我实际上是在看“社区”。不仅仅是单个像素。虽然亮点可能会引起我的注意。我在“点击”之前识别出图像的某些部分。因此,如果我使用图像的某些部分来告知我该部分所在的“邻居”,我想知道这种“动态内核”是否可以产生一个矩阵,让我们更有意义地了解图像。显然我很天真,对图像处理知之甚少,但是很多关于图像卷积的论文很快就获得了技术,然后我就迷路了。

2个回答

是的,有一些图像滤波器内核,其系数可能会随着处理的位置而变化,并进一步基于本地图像数据。

这种滤波的一个主要应用是边缘自适应降噪,其中内核系数是基于对局部像素组的统计分析来确定的。根据是边缘主导块还是噪声主导块,滤波器系数会发生变化。

根据定义,卷积是线性的和移位不变的。如果内核根据图像中的位置发生变化,则滤波器不再是移位不变的,因此不是卷积。

当内核根据图像内容发生变化时,过滤器不再是线性的。可以构建这样一个移位不变的过滤器,这些过滤器非常有用。但由于是非线性的,这些也不是卷积。

非线性移位不变滤波器的例子有很多:中值滤波器、修剪均值滤波器、双边滤波器、数学形态学中的所有滤波器、Frangi 的血管滤波器等等等。纯线性滤波器是相当有限的,很少图像处理任务只能用线性滤波器来完成。