生活随笔
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双边滤波Matlab实现The Bilateral Filter
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
原文：http://blog.csdn.net/lifeitengup/article/details/8902326#comments
雙邊濾波與一般的高斯濾波的不同就是：雙邊濾波既利用了位置信息<or 幾何信息——高斯濾波只用了位置信息>又利用了像素信息來定義濾波窗口的權重。
像素值越接近，權重越大。雙邊濾波會去除圖像的細節信息，又能保持邊界。
對于彩色圖像，像素值的接近與否不能使用RGB空間值，雙邊濾波的原始文獻建議使用CIE顏色空間。
代碼如下：
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?copy function?resultI?=?BilateralFilt2(I,d,sigma)?? %%%?? %Author：LiFeiteng?? %Version：1.0——灰色圖像??Time：2013/05/01?? %Version：1.1——灰色/彩色圖像??Time：2013/05/02??2013/05/05?? %d?半窗口寬度?? I?=?double(I);?? if?size(I,3)==1?? ????resultI?=?BilateralFiltGray(I,d,sigma);?? elseif?size(I,3)==3?? ????resultI?=?BilateralFiltColor(I,d,sigma);?? else??? ????error('Incorrect?image?size')?????? end?? end?? ?? function?resultI?=?BilateralFiltGray(I,d,sigma)?? ?? [m?n]?=?size(I);?? newI?=?ReflectEdge(I,d);?? resultI?=?zeros(m,n);?? width?=?2*d+1;?? %Distance?? D?=?fspecial('gaussian',[width,width],sigma(1));?? S?=?zeros(width,width);%pix?Similarity?? h?=?waitbar(0,'Applying?bilateral?filter...');?? set(h,'Name','Bilateral?Filter?Progress');?? for?i=1+d:m+d?? ????for?j=1+d:n+d?? ????????pixValue?=?newI(i-d:i+d,j-d:j+d);?? ????????subValue?=?pixValue-newI(i,j);?? ????????S?=?exp(-subValue.^2/(2*sigma(2)^2));?? ????????H?=?S.*D;?? ????????resultI(i-d,j-d)?=?sum(pixValue(:).*H(:))/sum(H(:));??? ????end?? ????waitbar(i/m);?? end?? close(h);?? end?? ?? function?resultI?=?BilateralFiltColor(I,d,sigma)?? I?=?applycform(I,makecform('srgb2lab'));?? [m?n?~]?=?size(I);?? newI?=?ReflectEdge(I,d);?? resultI?=?zeros(m,n,3);?? width?=?2*d+1;?? %Distance?? D?=?fspecial('gaussian',[width,width],sigma(1));?? %?[X,Y]?=?meshgrid(-d:d,-d:d);?? %?D?=?exp(-(X.^2+Y.^2)/(2*sigma(1)^2));?? S?=?zeros(width,width);%pix?Similarity?? h?=?waitbar(0,'Applying?bilateral?filter...');?? set(h,'Name','Bilateral?Filter?Progress');?? sigma_r?=?100*sigma(2);?? for?i=1+d:m+d?? ????for?j=1+d:n+d?? ????????pixValue?=?newI(i-d:i+d,j-d:j+d,1:3);?? ????????%subValue?=?pixValue-repmat(newI(i,j,1:3),width,width);?? ????????dL?=?pixValue(:,:,1)-newI(i,j,1);?? ????????da?=?pixValue(:,:,2)-newI(i,j,2);?? ????????db?=?pixValue(:,:,3)-newI(i,j,3);?? ????????S?=?exp(-(dL.^2+da.^2+db.^2)/(2*sigma_r^2));?? ????????H?=?S.*D;?? ????????H?=?H./sum(H(:));?? ????????resultI(i-d,j-d,1)?=?sum(sum(pixValue(:,:,1).*H));??? ????????resultI(i-d,j-d,2)?=?sum(sum(pixValue(:,:,2).*H));?????? ????????resultI(i-d,j-d,3)?=?sum(sum(pixValue(:,:,3).*H));?????? ????end?? ????waitbar(i/m);?? end?? close(h);?? resultI?=?applycform(resultI,makecform('lab2srgb'));?? end??
其中newI = ReflectEdge(I,d); %對稱地擴展邊界，在原始圖像I的邊界處鏡像映射像素值?
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測試用例：
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結果：
Reference：
1.C Tomasi, R Manduchi.Bilateral Filtering for Gray and Color Images,?- Computer Vision, 1998.
雙邊濾波與一般的高斯濾波的不同就是：雙邊濾波既利用了位置信息<or 幾何信息——高斯濾波只用了位置信息>又利用了像素信息來定義濾波窗口的權重。
像素值越接近，權重越大。雙邊濾波會去除圖像的細節信息，又能保持邊界。
對于彩色圖像，像素值的接近與否不能使用RGB空間值，雙邊濾波的原始文獻建議使用CIE顏色空間。
代碼如下：
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?copy function?resultI?=?BilateralFilt2(I,d,sigma)?? %%%?? %Author：LiFeiteng?? %Version：1.0——灰色圖像??Time：2013/05/01?? %Version：1.1——灰色/彩色圖像??Time：2013/05/02??2013/05/05?? %d?半窗口寬度?? I?=?double(I);?? if?size(I,3)==1?? ????resultI?=?BilateralFiltGray(I,d,sigma);?? elseif?size(I,3)==3?? ????resultI?=?BilateralFiltColor(I,d,sigma);?? else??? ????error('Incorrect?image?size')?????? end?? end?? ?? function?resultI?=?BilateralFiltGray(I,d,sigma)?? ?? [m?n]?=?size(I);?? newI?=?ReflectEdge(I,d);?? resultI?=?zeros(m,n);?? width?=?2*d+1;?? %Distance?? D?=?fspecial('gaussian',[width,width],sigma(1));?? S?=?zeros(width,width);%pix?Similarity?? h?=?waitbar(0,'Applying?bilateral?filter...');?? set(h,'Name','Bilateral?Filter?Progress');?? for?i=1+d:m+d?? ????for?j=1+d:n+d?? ????????pixValue?=?newI(i-d:i+d,j-d:j+d);?? ????????subValue?=?pixValue-newI(i,j);?? ????????S?=?exp(-subValue.^2/(2*sigma(2)^2));?? ????????H?=?S.*D;?? ????????resultI(i-d,j-d)?=?sum(pixValue(:).*H(:))/sum(H(:));??? ????end?? ????waitbar(i/m);?? end?? close(h);?? end?? ?? function?resultI?=?BilateralFiltColor(I,d,sigma)?? I?=?applycform(I,makecform('srgb2lab'));?? [m?n?~]?=?size(I);?? newI?=?ReflectEdge(I,d);?? resultI?=?zeros(m,n,3);?? width?=?2*d+1;?? %Distance?? D?=?fspecial('gaussian',[width,width],sigma(1));?? %?[X,Y]?=?meshgrid(-d:d,-d:d);?? %?D?=?exp(-(X.^2+Y.^2)/(2*sigma(1)^2));?? S?=?zeros(width,width);%pix?Similarity?? h?=?waitbar(0,'Applying?bilateral?filter...');?? set(h,'Name','Bilateral?Filter?Progress');?? sigma_r?=?100*sigma(2);?? for?i=1+d:m+d?? ????for?j=1+d:n+d?? ????????pixValue?=?newI(i-d:i+d,j-d:j+d,1:3);?? ????????%subValue?=?pixValue-repmat(newI(i,j,1:3),width,width);?? ????????dL?=?pixValue(:,:,1)-newI(i,j,1);?? ????????da?=?pixValue(:,:,2)-newI(i,j,2);?? ????????db?=?pixValue(:,:,3)-newI(i,j,3);?? ????????S?=?exp(-(dL.^2+da.^2+db.^2)/(2*sigma_r^2));?? ????????H?=?S.*D;?? ????????H?=?H./sum(H(:));?? ????????resultI(i-d,j-d,1)?=?sum(sum(pixValue(:,:,1).*H));??? ????????resultI(i-d,j-d,2)?=?sum(sum(pixValue(:,:,2).*H));?????? ????????resultI(i-d,j-d,3)?=?sum(sum(pixValue(:,:,3).*H));?????? ????end?? ????waitbar(i/m);?? end?? close(h);?? resultI?=?applycform(resultI,makecform('lab2srgb'));?? end??
其中newI = ReflectEdge(I,d); %對稱地擴展邊界，在原始圖像I的邊界處鏡像映射像素值?
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測試用例：
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?copy img?=?imread('.\lena.tif');?? %%img?=?imread('.\images\lena_gray.tif');?? img?=?double(img)/255;?? img?=?img+0.05*randn(size(img));?? img(img<0)?=?0;?img(img>1)?=?1;?? %img?=?imnoise(img,'gaussian');?? figure,?imshow(img,[])?? title('原始圖像')?? d?=?6;?? sigma?=?[3?0.1];?? resultI?=?BilateralFilt2(double(img),?d,?sigma);?? ?? figure,?imshow(resultI,[])?? title('雙邊濾波后的圖像')??
結果：
Reference：
1.C Tomasi, R Manduchi.Bilateral Filtering for Gray and Color Images,?- Computer Vision, 1998.
總結
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