影象中的均值濾波器,有沒有頻域影象可以畫出,或者能不能從根源上解釋一下為什麼均值濾波是低通濾波?

時間 2021-06-06 22:10:08

1樓:Bullzeye

均值濾波的kernel在空域上實際上就是個矩形窗。

考慮連續的情況, 乙個長寬分別為 的矩形窗函式做二維傅利葉變換:

因此頻域上就是 兩個方向的 函式相乘

而且空域上這個方向的窗長越大,頻域上從低頻到高頻過渡越陡峭,這也就是為什麼做均值濾波的時候kernel的尺寸越大濾波結果越模糊的原因。但是由於sinc函式有波動性,一些高頻的成分還是會殘留,因此均值濾波給人感覺還是不太平滑。

13x13 box filter kernel濾波核的頻譜幅度(對數範圍)

進一步拉伸頻譜幅度的動態範圍,可以注意到sinc函式的特點原始影象

用該box kernel濾波後的影象,可以觀察到有稜狀的高頻細節殘留我們不妨試試把濾波核換成圓形再看看效果:

半徑為7的圓形濾波核

濾波核的頻譜幅度(對數範圍),注意到也是圓形濾波後影象,注意到高頻殘留更少了

但是即使是圓形的濾波核,只要有這樣陡峭的過渡,都會在頻域引起振盪(反之亦然),因此很多時候我們用緩變的濾波核(比如高斯核)

下面是把幾種kernel已經對應濾波影象的空域和頻域放在一起對比的結果

box kernel

circle kernel

gaussian kernel

2樓:浮雲騎士

以前自己計算過,用理想低通濾波器和均值濾波(做平均處理的幾個值權重完全一致),通過引數的調整,可以使二者濾波效果完全一致。

濾波器濾波的本質是什麼?

阿鑫啊 濾波就是訊號的選擇,將通帶以外的訊號幅值削弱,模擬濾波器是為通帶外的訊號提供乙個對地的低阻抗迴路,因此能量是被訊號源內阻消耗掉了,數字濾波是通過計算將通帶外的訊號幅值減小,數字濾波自然不涉及到能量的問題 如夢亦如幻 我只回答濾波器的本質,濾波器的本質是其實是不同頻率的放大器。頻寬內訊號的放大...

卡爾曼濾波器的目的與意義何在?

桑龍 卡爾曼濾波是一種的遞迴濾波器,就是通過自回歸就能找到解。主要目的 從一系列的不完全及包含雜訊的測量中,估計動態系統的狀態。卡爾曼濾波會根據各測量量在不同時間下的值,考慮各時間下的聯合分布,再產生對未知變數的估計。主要應用 控制系統,訊號處理和及計量經濟學中。主要原因就是簡單好用,1,假設觀測矩...

lms演算法在自適應濾波器中解決了什麼問題?

fractal 假設觀測到的訊號d中包含感興趣的成分s,干擾n,即d s n。自適應濾波器好用有乙個最大的前提就是s和n正交,或者不相關,正交和不相關在n的均值為0時等價。實際應用中測不到n,但是可以測到f,而n可以看成f的線性變換,這個線性變換是未知的,也有可能是時變的。把f送入自適應濾波器,把d...