《图像的中值滤波》PPT课件.ppt

9.3 图像的中值滤波图像的中值滤波 图像的中值滤波是一种非线性的图像处理方法，图像的中值滤波是一种非线性的图像处理方法，它根据对邻域内像素按灰度排序的结果决定中心像素它根据对邻域内像素按灰度排序的结果决定中心像素的灰度，这样，在一定条件下可以克服线性滤波带来的灰度，这样，在一定条件下可以克服线性滤波带来的图像的细节模糊问题，而且对滤除噪声干扰及图像的图像的细节模糊问题，而且对滤除噪声干扰及图像扫描噪声非常有效扫描噪声非常有效1、统计排序滤波器、统计排序滤波器 不同于线性滤波器，统计排序滤波器不是简单地利用模板对不同于线性滤波器，统计排序滤波器不是简单地利用模板对邻域内像素灰度进行加权平均，而是通过对采样窗口内的奇数个邻域内像素灰度进行加权平均，而是通过对采样窗口内的奇数个像素的灰度数值进行排序，并取出序列中位于中间位置的灰度作像素的灰度数值进行排序，并取出序列中位于中间位置的灰度作为中心像素的灰度为中心像素的灰度 图图1中列举了几种常用的采用窗口，由于中值滤波需要对采中列举了几种常用的采用窗口，由于中值滤波需要对采样窗口内像素灰度数值进行排序并取中间位置的灰度作为结果，样窗口内像素灰度数值进行排序并取中间位置的灰度作为结果，所以采样窗口通常覆盖奇数个像素。

所以采样窗口通常覆盖奇数个像素1234图图1 中值滤波的采样窗口中值滤波的采样窗口 在算法的实现中，统计排序滤波器的采样窗口可以用模板在算法的实现中，统计排序滤波器的采样窗口可以用模板来描述，如图来描述，如图2所示，所示，14分别对应图分别对应图1中中4种采样窗口的模板种采样窗口的模板1 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 110 0 1 0 00 0 1 0 01 1 1 1 10 0 1 0 00 0 1 0 020 0 1 0 00 1 1 1 01 1 1 1 10 1 1 1 00 0 1 0 01 0 1 0 10 1 1 1 01 1 1 1 10 1 1 1 01 0 1 0 134 在邻域处理过程中，统计排序滤波器可根据采样在邻域处理过程中，统计排序滤波器可根据采样窗口模板逐一检查邻域内的像素，对模板上权值为窗口模板逐一检查邻域内的像素，对模板上权值为1的位置对应的像素灰度一一保存，完成数据采样，再的位置对应的像素灰度一一保存，完成数据采样，再对采样得到的数据进行统计学处理，最终得到符合要对采样得到的数据进行统计学处理，最终得到符合要求的结果。

求的结果基本原理：基本原理： 中值滤波一般采用一个含有奇数个点的滑动窗口，中值滤波一般采用一个含有奇数个点的滑动窗口，用窗口中各点灰度值的中值来代替中心点的灰度值用窗口中各点灰度值的中值来代替中心点的灰度值对于奇数个元素，中值是指按大小排序后中间的数值；对于奇数个元素，中值是指按大小排序后中间的数值；对应偶数个元素，中值是指排序后中间两个元素灰度对应偶数个元素，中值是指排序后中间两个元素灰度值的平均值值的平均值1）中值滤波的要素：）中值滤波的要素： 中值滤波的效果取决于两个要素：中值滤波的效果取决于两个要素：邻域的空邻域的空间范围和中值计算中涉及的像素数间范围和中值计算中涉及的像素数2）中值滤波的优点：）中值滤波的优点： 中值滤波能够在抑制随机噪声的同时不使边中值滤波能够在抑制随机噪声的同时不使边缘模糊但对于线、尖顶等细节多的图像不但对于线、尖顶等细节多的图像不宜采用中值滤波宜采用中值滤波 中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中值代中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中值代替窗口中心像素的原来灰度值，因此它是一种非线性的图像平替窗口中心像素的原来灰度值，因此它是一种非线性的图像平滑法。

滑法例：例：采用采用13窗口进行中值滤波窗口进行中值滤波原图像为：原图像为：2 2 6 2 1 2 4 4 4 2 4处理后为：处理后为： 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 它对它对脉冲干扰脉冲干扰及椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声及椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊但它对点、线等细节较多的的同时能有效保护边缘少受模糊但它对点、线等细节较多的图像却不太合适图像却不太合适 对中值滤波法来说，正确选择窗口尺寸的大小是很重要的对中值滤波法来说，正确选择窗口尺寸的大小是很重要的环节一般很难事先确定最佳的窗口尺寸，需通过从小窗口到环节一般很难事先确定最佳的窗口尺寸，需通过从小窗口到大窗口的中值滤波试验，再从中选取最佳的大窗口的中值滤波试验，再从中选取最佳的 图图(a)为原图像；图为原图像；图(b)为加椒盐噪声的图像；图为加椒盐噪声的图像；图(c)和和图图 (d)分别为分别为33、55模板进行中值滤波的结果模板进行中值滤波的结果 q例有椒盐噪声的有椒盐噪声的朱家角朱家角风光风光用用3*33*3的滤波窗口对上图做的滤波窗口对上图做中值滤波中值滤波图像的简单平滑、高斯平滑和中值滤波的对比：图像的简单平滑、高斯平滑和中值滤波的对比： 图像简单平滑和高斯平滑，以这两种算法为代表的平滑线性图像简单平滑和高斯平滑，以这两种算法为代表的平滑线性滤波算法在消除离散型噪声方面，都采取的是将噪声的干扰分摊滤波算法在消除离散型噪声方面，都采取的是将噪声的干扰分摊到整个邻域中的每个像素，以此减少噪声点的影响，但这样做的到整个邻域中的每个像素，以此减少噪声点的影响，但这样做的代价就是图像清晰度的大量损失。

代价就是图像清晰度的大量损失 图像的中值滤波很好的解决了图像除噪的问题，不仅对孤立图像的中值滤波很好的解决了图像除噪的问题，不仅对孤立噪声点的消除效果显著，对稍密集的噪声点或稍大的噪声点也有噪声点的消除效果显著，对稍密集的噪声点或稍大的噪声点也有很好的去处效果然而对于细节较多的图像，中值滤波处理也常很好的去处效果然而对于细节较多的图像，中值滤波处理也常常导致图像信息的丢失常导致图像信息的丢失脉冲干扰脉冲干扰其强度很大，但持续时间较短，频带很宽主其强度很大，但持续时间较短，频带很宽主要来源之一是各种工业设备产生的电脉冲，如电焊要来源之一是各种工业设备产生的电脉冲，如电焊火花、汽车、飞机启动和行驶中的打火，各种医疗、火花、汽车、飞机启动和行驶中的打火，各种医疗、电气设备产生的火花等雷电也会引起脉冲的干扰电气设备产生的火花等雷电也会引起脉冲的干扰地球上平均每秒钟发生一百次雷电，它所引起的强地球上平均每秒钟发生一百次雷电，它所引起的强烈的电磁波能传播很远烈的电磁波能传播很远返回返回。