OpenCV——高通/低通滤波器

高通滤波器(High Pass Filter,HPF)是检测图像的某个区域,然后根据像素与周围像素的亮度差值来提升(boost)该像素的亮度的滤波器。

高通滤波器是根据像素与邻近像素的亮度差值来提升该像素的亮度。低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)则是在像素与周围像素的亮度差值小于一个特定值时,平滑该像素的亮度。它主要用于去噪和模糊化,例如,高斯模糊是最常用的模糊滤波器(平滑滤波器)之一,它是一个削弱高频信号强度的低通滤波器。

下面是一个高通滤波器的例子,分别通过一个3X3和一个5X5的核对图像进行卷积,和计算原始图像与图像通过低通滤波器之后的差值得到。

  • 源代码
# 高通滤波器

import cv2
import numpy as np
from scipy import ndimage

kernel_3x3 = np.array([[-1, -1, -1],
                       [-1, 8, -1],
                       [-1, -1, -1]])

kernel_5x5 = np.array([[-1, -1, -1, -1, -1],
                       [-1, 1, 2, 2, -1],
                       [-1, 2, 4, 2, -1],
                       [-1, 1, 2, 1, -1],
                       [-1, -1, -1, -1, -1]])

img = cv2.imread("lena.jpg", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

k3 = ndimage.convolve(img, kernel_3x3)
k5 = ndimage.convolve(img, kernel_5x5)

blurred = cv2.GaussianBlur(img, (11, 11), 0)
g_hpf = img - blurred

cv2.imshow("3x3", k3)
cv2.imshow("5x5", k5)
cv2.imshow("g_hpf", g_hpf)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

  • lena.jpg

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  • 3x3

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  • 5x5

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  • g_hpf

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