03360625 余兆為 HW05

 平滑濾波器 & 銳化濾波器 & 中值濾波器

原圖

以下我們分別比較3種濾波器的差別

平滑濾波器

平滑濾波器屬於線性濾波，主要用於模糊化和去除雜訊

我們針對兩種不同的遮罩來進行測試

           

經過兩種不同遮罩的濾波器後，影像變得比較模糊了

使用了高斯平滑的影像，看起來比較清楚一點

理論上來說，遮罩越大的話，平滑的效果越好，但是如果遮罩過大，代表邊緣的訊息越不重要，所以邊緣的訊息越容易失真，所以選擇適當的遮罩也是很重要的。

 中值濾波器

中值濾波器為一種非線性慮波，主要用來處理胡椒鹽雜訊。

我們先來測試5%隨機胡椒鹽雜訊經中值濾波器後的結果

灑上5%隨機胡椒鹽

                                                  中值濾波器                         平滑濾波器

前面曾經提到，平滑濾波器可以用來處理雜訊，所以我們也拿來測試處理胡椒鹽雜訊

結果我們發現，中值濾波器處理胡椒鹽雜訊的效果遠大於平滑濾波器，由此可知，平滑濾波器是不適合拿來處理胡椒鹽雜訊的。

接著我們再來測試當胡椒鹽雜訊成度提高時，中值濾波器處理的效果

因此我們將胡椒鹽雜訊成度提高至20%

灑上20%胡椒鹽後，我們發現已經大大的影響了影像的辨識度

                                                  中值濾波器                         平滑濾波器

即使雜訊提高至20%，中值濾波器仍然能有效的將雜訊處理掉，至於平滑濾波器，處理的效果還是挺遭的。

中值濾波器分別處理5%雜訊、20%雜訊的結果，可以看出處理5%雜訊是較為優秀的，但是當雜訊提高時，也不會差太多。

雖然中值濾波器處理雜訊會變的有點模糊，但還是能看清楚原本的影像。

銳化濾波器

銳化濾波器為突顯影像中細微的部分或增強模糊的細節

以下為兩種不同銳化濾波器的比較

   

由以上兩張圖可以得知，我們如果將對角線的細節也考慮進來，整張影像的細節則會更明顯的顯示出來。

接著，我們再拿一張照片來比較看看

很明顯的，我們可以看出底下這張照片是有點模糊的

那經過銳化濾波器後會變得如何呢？

原圖

                                         不考慮對角線                                       考慮對角線

原本樹葉的輪廓是比較模糊的，經過銳化濾波器後，會發現樹葉的輪廓清楚許多，我們如果使用將對角線細節變化考慮進去的濾波器，樹葉的輪廓又更明顯了。

在寫這個作業時，讓我想起之前寫過10189 - Minesweeperh踩地雷的題目，這個作業當中的遮罩，與踩地雷判斷周圍地雷數目是相同的，在寫這個作業時，特別有感覺。