本篇 ShengYu 將介紹如何使用 OpenCV 與 Python 來作影像平滑模糊化 blur,在寫 Python 影像處理程式時常會用到 OpenCV cv2.blur 圖片平滑模糊化的功能,接下來介紹怎麼使用 Python 搭配 OpenCV 模組來進行影像平滑模糊化 blur。
影像平滑模糊化是透過使用低通濾波器進行影像卷積來實現的。這對於消除雜訊很有用。實際上使用此濾波器時,它會從影像中去除高頻內容(例如,雜訊,邊緣),也會導致影像邊緣變得模糊(也有其他濾波器不會造成影像邊緣模糊)。OpenCV主要提供四種類型的平滑模糊化技術。平均濾波 Averaging
:使用 opencv 的 cv2.blur 或 cv2.boxFilter高斯濾波 Gaussian Filtering
:使用 opencv 的 cv2.GaussianBlur中值濾波 Median Filtering
:使用 opencv 的 cv2.medianBlur雙邊濾波 Bilateral Filtering
:使用 opencv 的 cv2.bilateralFilter
平均濾波 Averaging 平均濾波是使用 box 濾波器進行影像卷積來完成的。它只是簡單地計算 kernel 裡所有 pixel 的平均值,並將該平均值取代 kernel 中心元素。這是使用 cv2.blur 或 cv2.boxFilter 完成的。
以下範例為平均濾波,kernel 大小為 5x5:opencv-blur.py 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 import cv2import numpy as npfrom matplotlib import pyplot as pltimg = cv2.imread('opencv-logo.png' ) blur = cv2.blur(img, (5 , 5 )) plt.subplot(121 ), plt.imshow(img), plt.title('Original' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122 ), plt.imshow(blur), plt.title('Blurred' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.tight_layout() plt.show()
結果如下圖所示:
cv2.blur 參數的詳細細節請參考這裡
高斯濾波 Gaussian Filtering 這邊我們介紹高斯濾波 Gaussian Filtering,它與平均濾波 Averaging 類似,平均濾波 Averaging 的 kernel 裡的每個 pixel 權重都是1,而高斯濾波給予每個 pixel 不同權重,中心 pixel 的權重最高,越往邊角權重就越低,相較於平均濾波 Averaging 這樣可以讓圖片失真較少,高斯濾波通常去除雜訊也有不錯的效果。opencv-GaussianBlur.py 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 import cv2import numpy as npfrom matplotlib import pyplot as pltimg = cv2.imread('opencv-logo.png' ) blur = cv2.GaussianBlur(img, (5 , 5 ), 0 ) plt.subplot(121 ), plt.imshow(img), plt.title('Original' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122 ), plt.imshow(blur), plt.title('Blurred' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.tight_layout() plt.show()
結果如下圖所示:
cv2.GaussianBlur 參數的詳細細節請參考這裡
中值濾波 Median Filtering 這邊我們介紹中值濾波 Median Filtering,使用 cv2.medianBlur 就可以計算 kernel 視窗內所有 pixel 的中位數然後取代 kernel 中間的數值,中值濾波 Median Filtering 這個方法對於去除雜訊很有效,我們這邊示範讀取一個有雜訊 opencv logo 的圖片然後做 cv2.medianBlur,kernel 大小為 5,opencv-medianBlur.py 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 import cv2import numpy as npfrom matplotlib import pyplot as pltimg = cv2.imread('opencv-logo-noise.png' ) blur = cv2.medianBlur(img, 5 ) plt.subplot(121 ), plt.imshow(img), plt.title('Original' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122 ), plt.imshow(blur), plt.title('Blurred' ) plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.tight_layout() plt.show()
結果如下圖所示:
cv2.medianBlur 參數的詳細細節請參考這裡
雙邊濾波 Bilateral Filtering TBD
cv2.bilateralFilter 參數的詳細細節請參考這裡
參考 [Python+OpenCV] 灰階、模糊、邊緣檢測 | 程式好好玩 - 點部落https://dotblogs.com.tw/coding4fun/2017/11/09/125723 OpenCV: Smoothing Imageshttps://docs.opencv.org/4.x/d4/d13/tutorial_py_filtering.html
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