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Basic Image Operation (V)

Abstract

A Fast Approximation of the Bilateral Filter using a Signal Processing Approach
课外资源: http://people.csail.mit.edu/sparis/bf/#code

Definition

  • 双边滤波使图像平滑,同时能保边
  • 本质是近邻的加权平均,权重包括:
    • space 上的高斯函数
    • range 上的高斯函数
    • 归一化因子
\[ I_p^{bf}=\dfrac{1}{W_p^{bf}}\sum\limits_{q\in S}G_{\sigma_s}(||p-q||)G_{\sigma_r}(|I_p-I_q|)I_q \]

Contribution

  • 和线性滤波相联系起来
  • 做到了快、且准确的近似(有误差,并不是相等)

Intuition on 1D Signal

  • 近且相似的像素是有影响力的
  • 远的像素没有影响力
  • 和中心像素相差较大的影响力也比较小(为什么可以保边下)

Handling the Division

通过投影空间的方法处理归一化因子这里的除法

  • 第一行(\(I_p^{bf}\)) 乘上归一化因子,从而形成一个 \(2\times 1\)向量,如上图下面所示。

  • 类似于投影空间中的齐次坐标

  • 我们把除法往后放,直到计算结束再进行归一化因子的除法
  • 下一步:添加一维,使得可以进行卷积操作

Introducing a Convolution

三维高斯,二维卷积(卷积可以变为频率的乘积操作,可以利用 FFT 变换)

变为 \(\sum\limits_{(q,\xi)\in S\times R}\left(\begin{matrix}W_q I_q \\ W_q \end{matrix}\right)\) space-range Gaussian

最后得到的结果还需要采样

Summary

上采样,下采样并不是完全的双边滤波,做了一个近似


最后更新: 2022年12月4日 16:06:05
创建日期: 2022年12月4日 16:06:05

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