03360812蔡杰修 HW05

本次作業內容是Filter濾波器

濾波器根據不同的效果還分成很多種

而這次所教的Filter有平滑(Smoothing)濾波器、銳化(Sharping)濾波器和中值濾波器

首先是平滑濾波器

它主要是對圖片模糊化和減少雜訊

此為原本的遮罩(一個正常圖片)

下圖為平滑濾波器的遮罩圖

此遮罩上的數字為權重，類似將圖片的像素分成9塊，而每塊所佔的比例，平滑濾波的權重注重中心的比例所以已中心為準，越外層的權重越低。

遮罩對應以下程式碼:

iSum=     1 *bptrImageRow0[(i-1)*3+k] + 2 *bptrImageRow0[i*3+k] +  1 *bptrImageRow0[(i+1)*3+k]

           +  2 *bptrImageRow1[(i-1)*3+k] + 4 *bptrImageRow1[i*3+k] +  2 *bptrImageRow1[(i+1)*3+k]

          +  1 *bptrImageRow2[(i-1)*3+k] + 2 *bptrImageRow2[i*3+k] +  1 *bptrImageRow2[(i+1)*3+k];

這段程式碼基本上就是濾波器的核心了，其他種的濾波器也都是改這裡的權重參數就可以呈現了，當然還要加上該設的條件。

原圖1

經平滑濾波器的圖1

撒胡椒鹽的圖1

經平滑濾波的胡椒鹽圖1

結果確實有模糊化，但雜訊也是被模糊，並沒有太多的消除。

再來是銳化濾波器

這是銳化濾波器的遮罩圖

程式碼也是

iSum=  -1 *bptrImageRow0[(i-1)*3+k] + -1 *bptrImageRow0[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow0[(i+1)*3+k]

         + -1 *bptrImageRow1[(i-1)*3+k] +  9 *bptrImageRow1[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow1[(i+1)*3+k]           + -1 *bptrImageRow2[(i-1)*3+k] + -1 *bptrImageRow2[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow2[(i+1)*3+k];

不過還需要加上

if(iSum>255) iSum=255;

if(iSum<0)iSum=0;

以免超出範圍0-255

原圖2

經銳化濾波後的圖2

銳化濾波器的目的聽名字就知道了，它就是要把圖片的特點銳化特化出來，很明顯的月球的坑洞輪廓變深了，被強調出來了。

最後是中值濾波器

在做中值濾波之前要先做胡椒鹽雜訊

胡椒鹽圖3(8%)

胡椒鹽圖4(20%)

雜訊做完後才是輪到中值濾波器上場

中值濾波器主要是消除脈衝雜訊

它的遮罩是需要排列的，將色彩像素作排列後，取最中間的值

這就需要把核心程式碼做點變化了。

我的作法是將那九格的色彩像素存在陣列中進行排列，輸出就是最中間的那個值。

經中值濾波後的胡椒鹽圖3(8%)

經中值濾波後的胡椒鹽圖4(20%)

中值濾波器的確有消除雜訊的效果，但如果雜訊太多的話，可能就沒辦法完全消除了。

結論:我覺得基本上整個濾波器的核心就是

iSum=  -1 *bptrImageRow0[(i-1)*3+k] + -1 *bptrImageRow0[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow0[(i+1)*3+k]

         + -1 *bptrImageRow1[(i-1)*3+k] +  9 *bptrImageRow1[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow1[(i+1)*3+k]           + -1 *bptrImageRow2[(i-1)*3+k] + -1 *bptrImageRow2[i*3+k] +  -1 *bptrImageRow2[(i+1)*3+k];

再來是依想要的效果進行修改，而遮罩的部分可能就需要用到微積分來取得了，最後還須要想一下它是否會超過範圍0-255再加上限制就不會出錯了。