06360293 楊哲銓 HW4

濾波器

濾波器，亦稱遮罩，下面皆使用3×3的遮罩大小來實作各種濾波器。
濾波器中，每一格都有他的權重，並以中心格為基準點，將八方向及中心格的R、G、B值依權重做處理後，放回並更新中心格。

因為以3×3遮罩大小實作，因此圖中 a、b 皆為 1，w(s, t)表不同遮罩位置的權重，f(x+s, y+t)表原本像素的R、G、B值。

平滑空間濾波器

平滑濾波器主要目的為模糊化、減少雜訊，將圖片一些微小細節移除，使圖片整體看起來較為平滑。

這邊實作了權重和為9與16的平滑濾波器



權種值依上圖所示。

將每個像素放在遮罩的中心格，其餘八方向的像素亦會被遮罩覆蓋。
將每個被覆蓋的像素乘上遮罩的權重，取總和後除以濾波器權重和，也就是取加權平均值，並放入中心位置的像素。

中值濾波器

與平滑濾波器相同，兩者皆有遮罩。但中值濾波器是將3×3範圍內的值做排序，取中位數填入中心格。

此方法對胡椒鹽雜訊處理效果較平滑濾波器佳。





除了中值濾波器外，亦有最大值濾波器、最小值濾波器。
顧名思義，就是取3×3範圍內的最大值或最小值放入中心格。

胡椒鹽處理

與中值濾波器相反，故意將圖片架上雜訊，亦可以再用中值濾波器將雜訊消除。

這邊實作了6%、20%的胡椒鹽雜訊處理，代表每格像素有6%及20%的機率會被取出放入胡椒鹽。

放入胡椒鹽的方法很簡單，將交選出來的像素依1/2的機率轉化為黑或白即可。

銳化空間濾波器

一種可以將圖片對比度提升，讓更多細節能夠被看見。

銳化濾波器使用的是下面的遮罩



僅考慮上、下、左、右以及自己五格像素，將自己飽和度變為5倍後再扣掉四個方向的值得到結果。

結論

濾波器可以說是影像處理一大重點，可以將圖片變更成想要的樣子，不論是移除細節，加強細節，移除雜訊等等，將我們不需要的資訊刪除，需要但不清晰的加強，使整體圖片變得更加容易判讀。