基于opencv的圖像濾波實(shí)驗(yàn)

1、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)圖像的濾波處理圖像的濾波處理—第二次編程練習(xí)第二次編程練習(xí)概述：概述：有關(guān)程序：有關(guān)程序：程序運(yùn)行的時(shí)候先輸入MSEPSNR的輸出文件地址，再輸入希望濾波的圖片地址，接著輸入原來未污染的圖片地址，這時(shí)輸出受污染的圖片與原圖的MSEPSNR，接著選擇濾波器類型，輸出濾波圖片保存位置，同時(shí)寫入濾波后的MSEPSNR。這時(shí)用戶可以選擇重新?lián)Q一張圖片濾波或者對同一張圖片進(jìn)行不同濾波處理有關(guān)報(bào)告：有關(guān)報(bào)告：報(bào)告第一部分介紹程序?qū)崿F(xiàn)的

2、主要功能，第二部分介紹濾波實(shí)現(xiàn)理論思路，第三部分對濾波的結(jié)果進(jìn)行量化分析（對提供的10張圖片分別進(jìn)行不同窗口大小的均值，中值濾波，改進(jìn)的自適應(yīng)中值濾波，以及雙邊濾波，并對結(jié)果分析，計(jì)算濾波后的MSEPSNR，并附表格。第四部分主要是編程的心得體會(huì)。一.主要編程實(shí)現(xiàn)的功能主要編程實(shí)現(xiàn)的功能主要對輸入的圖像進(jìn)行了基于33窗口，以及55窗口的線性均值濾波；基于33窗口，以及55窗口的非線性的中值濾波。在提高部分，在線性濾波的基礎(chǔ)之上，采用了同

3、時(shí)考慮像素點(diǎn)與中心像素點(diǎn)距離，以及像素值差距的雙邊濾波器；在非線性的中值濾波器的基礎(chǔ)上，采用了自適應(yīng)的中值濾波器，也即根據(jù)窗口中噪聲點(diǎn)的多少自動(dòng)地調(diào)節(jié)濾波窗口的大小，這兩種改進(jìn)的濾波方法都在濾除噪聲點(diǎn)的同時(shí)保護(hù)邊緣特性，其中雙邊濾波器對高斯噪聲的濾波效果較為明顯，而自適應(yīng)的中值濾波器對于椒鹽噪聲的濾波效果較好。二.設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路（一）對圖片進(jìn)行基本的打開，保存等操作（一）對圖片進(jìn)行基本的打開，保存等操作在剛開始編程的時(shí)候，沒有了解到可

4、以調(diào)用opencv的庫函數(shù)進(jìn)行圖片的調(diào)用，就采取了直接讀取圖片的文件頭信息頭的方式，進(jìn)行圖片的讀入以及寫入操作。在這個(gè)過程中，我也了解到了位圖的信息頭，文件頭，像素點(diǎn)的表達(dá)方式。位圖文件由三部分組成：文件頭位圖信息位圖像素?cái)?shù)據(jù)，如下為位圖文件頭的結(jié)構(gòu)體。typedefstructtagBITMAPFILEHEADERWDbfTypeDWDbfSizeWDbfReserved1WDbfReserved2DWDbfOffBitsBITMAP

5、FILEHEADER位圖信息中所記錄的值用于分配內(nèi)存，設(shè)置調(diào)色板信息，讀取像素值等。如下為位圖的信息結(jié)構(gòu)體，typedefstructtagBITMAPINFOBITMAPINFOHEADERbmiHeaderRGBQUADbmiCols[1]BITMAPINFO位圖信息頭包含了單個(gè)像素所用字節(jié)數(shù)以及描述顏色的格式，此外還包括位圖的寬度、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)用均值代替原圖像中的各個(gè)像素值，即對待處理的當(dāng)前像素點(diǎn)（x，y），選擇一個(gè)模板，該模板

6、由其近鄰的若干像素組成，求模板中所有像素的均值，再把該均值賦予當(dāng)前像素點(diǎn)（x，y），作為處理后圖像在該點(diǎn)上的灰度值g（x，y），即，m為1g()()xyfxym??該模板中包含當(dāng)前像素在內(nèi)的像素總個(gè)數(shù)。（2）模板采用均值濾波的時(shí)候，采用不同大小的掩膜。不同系數(shù)的掩膜，得到的濾波效果會(huì)有很大的差別。根據(jù)公式ijyHX??其中H為的掩膜的系數(shù)矩陣，X為以為中心點(diǎn)周圍大小的矩陣的像素點(diǎn)的值。nn?ijynn??模板一當(dāng)采用33的模板的時(shí)候11

7、1181111從模板的系數(shù)可以看出，這里計(jì)算得到的是中間像素點(diǎn)與周圍臨近的1個(gè)像素點(diǎn)nn?像素值之間的差距，因而在第一次嘗試中，主要的計(jì)算方法是，該模板計(jì)算得到的數(shù)值加上中間像素點(diǎn)的值，也即就是像素點(diǎn)的值由其與周圍1個(gè)像素點(diǎn)的像素值的nn?區(qū)別決定，而得到的圖像的濾波效果十分差。如下圖（對lena圖進(jìn)行33的均值濾波處理）我又重新仔細(xì)考慮了原因，根據(jù)以上的計(jì)算方法，由于噪聲點(diǎn)的像素值與周圍點(diǎn)的像素值差距十分大，假設(shè)周圍像素點(diǎn)的值都接近2