【OpenCV 例程200篇】54. OpenCV 實現(xiàn)圖像二維卷積

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濾波通常是指對圖像中特定頻率的分量進(jìn)行過濾或抑制。圖像濾波是在盡可能保留圖像細(xì)節(jié)特征的條件下對目標(biāo)圖像的噪聲進(jìn)行抑制，是常用的圖像預(yù)處理操作。

空間濾波器是由鄰域和定義的操作構(gòu)成的，濾波器規(guī)定了濾波時采用的鄰域形狀及該區(qū)域內(nèi)像素值的處理方法。濾波器也被稱為 “核”、“模板”、“窗口”、“掩模”、“算子”，一般在信號處理中稱為 “濾波器”，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域稱為 “核”。線性濾波器就是指基于線性核的濾波，也就是卷積運(yùn)算。

1.4 cv2 實現(xiàn)二維離散卷積（flip 和 filter2D）

使用 OpenCV 中的 cv.flip 和 cv.filter2D 函數(shù)也可以實現(xiàn)圖像的卷積運(yùn)算。

函數(shù) cv.flip 實現(xiàn)圍繞軸線翻轉(zhuǎn)二維陣列，將圖像沿軸線進(jìn)行軸對稱變換，可以將圖像沿水平方向、垂直方向、或水平/垂直方向同時進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。例程 1.38 介紹了圖像的翻轉(zhuǎn)（鏡像）的使用方法。

函數(shù) cv.filter2D 對圖像與核（模板）進(jìn)行相關(guān)計算，與函數(shù) cv.flip 共同實現(xiàn)卷積運(yùn)算。

函數(shù)說明：

cv.filter2D(src, ddepth, kernel[, dst[, anchor[, delta[, borderType]]]]) → dst

參數(shù)說明：

• src：卷積處理的輸入圖像，可以是灰度圖像，也可以是多通道的彩色圖像
• dst：卷積處理的輸出圖像，大小和類型與 src 相同
• ddepth：目標(biāo)圖像每個通道的深度（數(shù)據(jù)類型），ddepth=-1 表示與輸入圖像的數(shù)據(jù)類型相同
• kernel：卷積操作的模板（卷積核），二維實型數(shù)組
• anchor：卷積核的錨點位置，默認(rèn)值 (-1, -1) 表示以卷積核的中心為錨點
• delta：輸出圖像的偏移量，可選項，默認(rèn)值為 0
• borderType：邊界擴(kuò)充的類型

cv.filter2D 可以處理灰度圖像，也可以直接處理彩色圖像，不需要對每一色彩通道分別操作。

例程 1.67：cv2 實現(xiàn)圖像的二維卷積

# 1.67：cv2 實現(xiàn)圖像的二維卷積img = cv2.imread("../images/imgGaia.tif", flags=0) # # flags=0 讀取為灰度圖像kernel = np.array([[-1, -1, -1], [-1, 9, -1], [-1, -1, -1]]) # Gx + j*GykFlip = cv2.flip(kernel, -1) # 將卷積核旋轉(zhuǎn)180度# 使用函數(shù)filter2D算出same卷積imgConv1 = cv2.filter2D(img, -1, kFlip,anchor=(0,0), borderType=cv2.BORDER_CONSTANT)imgConv2 = cv2.filter2D(img, -1, kFlip,anchor=(0,0), borderType=cv2.BORDER_REFLECT)plt.figure(figsize=(9, 6))plt.subplot(131), plt.axis('off'), plt.title('Original'), plt.axis('off')plt.imshow(img, cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.subplot(132), plt.axis('off'), plt.title('cv2.filter2D (BORDER_CONSTANT)')plt.imshow(np.absolute(imgConv1), cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.subplot(133), plt.axis('off'), plt.title('cv2.filter2D (BORDER_REFLECT)')plt.imshow(np.absolute(imgConv2), cmap='gray', vmin=0, vmax=255)plt.tight_layout()plt.show()

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（本節(jié)完）

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【OpenCV 例程200篇】02. 圖像的保存（cv2.imwrite）
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【OpenCV 例程200篇】05. 圖像的屬性（np.shape）
【OpenCV 例程200篇】06. 像素的編輯（img.itemset）
【OpenCV 例程200篇】07. 圖像的創(chuàng)建（np.zeros）
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【OpenCV 例程200篇】99. 修正阿爾法均值濾波器
【OpenCV 例程200篇】100. 自適應(yīng)局部降噪濾波器

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【OpenCV 例程200篇】54. OpenCV 实现图像二维卷积的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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