边缘锐化
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边缘锐化 (英语:Edge crispening)是一种用滤波器进行影像处理的过程,通过加强影像或是影片的边缘对比度来获得在视觉上较受使用者喜爱的具有清晰边界的影像。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Usm-unsharp-mask.jpg/220px-Usm-unsharp-mask.jpg)
图像边缘特性分析
编辑图像边缘通常具有以下特性:
- 表面法向不连续性 (Surface normal discontinuity)
- 深度不连续性 (Depth discontinuity)
- 表面颜色不连续性 (Surface color discontinuity)
- 亮度不连续性 (Illumination discontinuity)
非锐化滤镜
编辑单纯使用高通滤波器来锐化边缘,会导致噪声同时被放大,故常用非锐化滤镜(英语:Unsharp masking)来处理。在讯号处理中,非锐化滤镜通常指放大信号高频部分的线性滤波器或非线性滤波器。
非锐化滤镜结合全通滤波器和低通滤波器以达到既锐化边缘,又不放大噪声的效果,但通常处理后影像中的物体会变得较不清晰。
非锐化滤镜有三个重要参数:
- 边缘锐化的比例 (Amount):控制边界变亮或变暗多少, 可被视为增强边界的对比度,使得影像清晰的感觉更明显,并不会改变边界的宽度。
- 锐化的范围 (Radius):将影响锐化后的边界宽度,因此锐化的范围越小,越能增强小细节,而较大的锐化范围会造成边界的晕染,使得边界的宽度变大。边缘锐化的比例和锐化的范围是互相影响的,锐化的范围越小,则可以让边缘锐化的比例变大。
- 锐化的条件 (Threshold):控制锐化的条件,例如亮度变化量或是相邻像素差值的变化量至少超过某个值,才实行锐化,锐化条件的设立可以让非边界的区域仍然保留原貌,因此锐化条件值越小,会使得影像中较多区域符合条件而被锐化。
示例
编辑如上图所示,输入为 ,输出为 。 是全通滤波器和低通滤波器 分别对 进行处理后的线性组合。
参考文献
编辑- Digital Image Processing, 3/E, Rafael C. Gonzalez, and Richard E. Woods
- Non-linear time variant system analysis, Jian-Jiun Ding (2013)