opencv4入门笔记（16）：图像模糊

本系列代码托管于：https://github.com/chintsan-code/opencv4-tutorials

本篇使用的项目为：blur

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, const char** argv) {
	Mat src = imread("../sample/lena512color.bmp");
	if (src.empty()) {
		cout << "could not load image..." << endl;
		return -1;
	}
	imshow("src", src);

	// 均值模糊
	// 相当于和下面的卷积核做卷积操作：
	// 1 1 1
	// 1 1 1
	// 1 1 1
	Mat mean_dst;
	blur(src, mean_dst, Size(3, 3), Point(-1, -1));
	imshow("mean dst", mean_dst);

	// 高斯模糊
	Mat gauss_dst;
	GaussianBlur(src, gauss_dst, Size(5, 5), 15);
	imshow("gaussina dst", gauss_dst);

	// 盒子模糊 - 在这里等效于均值模糊
	Mat box_dst;
	boxFilter(src, box_dst, -1, Size(25, 25), Point(-1, -1), true, BORDER_DEFAULT);
	imshow("box dst", box_dst);
	
	waitKey(0);
	destroyAllWindows();
	return 0;
}

blur：均值模糊

void blur( InputArray src, OutputArray dst, Size ksize, Point anchor = Point(-1,-1), int borderType = BORDER_DEFAULT );

• src：输入图像，可以为任意通道，当进行滤波时，各通道的处理是独立的。但是深度只能为CV_8U, CV_16U, CV_16S, CV_32F或CV_64F
• dst：输出图像，与src具有相同的尺寸和类型
• ksize：卷积核尺寸
• anchor：锚点，将卷积结果赋值给哪个位置的像素。(-1, -1)代表卷积核中心位置
• borderType：图像边缘处理方式。注意是在卷积之前进行填充
  • BORDER_CONSTANT：用指定像素值填充。iiiiii|abcdefgh|iiiiiii（用i填充）。在此不可用。
  • BORDER_REPLICATE：用边缘像素填充。aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh
  • BORDER_WRAP：包裹填充。cdefgh|abcdefgh|abcdefg。左填到右，右填到左，上填到下，下填到上
  • BORDER_REFLECT_101。以边界为对称轴反射复制像素。gfedcb|abcdefgh|gfedcba
  • BORDER_DEFAULT，即BORDER_REFLECT_101

关于锚点anchor：

关于边缘处理方式borderType，以BORDER_REFLECT_101为例：

GaussianBlur：高斯模糊。使用高斯滤波器进行滤波

一维高斯函数：

$$f(x)=e^{-\frac{x^2}{2\sigma^2}}$$

二维高斯函数：

$$f(x,y)=e^{-\frac{x^2 + y^2}{2\sigma^2}}$$

void GaussianBlur( InputArray src, OutputArray dst, Size ksize, double sigmaX, double sigmaY = 0, int borderType = BORDER_DEFAULT );

• src：输入图像，可以为任意通道，当进行滤波时，各通道的处理是独立的。但是深度只能为CV_8U, CV_16U, CV_16S, CV_32F或CV_64F
• dst：输出图像，与src具有相同的尺寸和类型
• ksize：卷积核尺寸
  • 宽度和高度可以不一致，但必须为正的奇数或0
  • 当为0时，此时将通过sigma来自动计算
• sigmaX：X方向的高斯核标准偏差
• sigmaY：Y方向的高斯核标准偏差。如果sigmaY为0，那么它将会等于sigmaX；如果它们都等于0，将会通过ksize来自动计算
• borderType：图像边缘处理方式

boxFilter：盒子模糊

void boxFilter( InputArray src, OutputArray dst, int ddepth, Size ksize, Point anchor = Point(-1,-1), bool normalize = true, int borderType = BORDER_DEFAULT );

• src：输入图像
• dst：输出图像，与输入具有相同的尺寸和类型
• ddepth：输出图像的深度。当为-1时，与输入图像一致
• ksize：卷积核尺寸
• anchor：锚点
• normalize：是否做归一化。当为true时，等效果于blur，事实上均值模糊blur就是归一化盒子模糊
• borderType：图像边缘处理方式

高斯模糊与盒子模糊的差异

高斯模糊在中心位置（锚点）的卷积核权重会比周围的大，对细节保留得好一些。