高斯模糊已经糊过好几次了,能理解,但是苦于没有其他东西来联系和印证。
老早就有了解到高斯模糊是一种低通滤波,归于信号处理领域。
遂接上一篇的思路来理解高斯模糊。
高斯核 (Gaussian Filter Kernel)
高斯函数
$$ G(x, y) = \frac{1}{2\pi\sigma^2} \, e^{ -\frac{x^2 + y^2}{2\sigma^2} } $$空间滤波器 (Spatial Filter)
$$ g(x, y) = T[f(x,y)] $$$$ g(x, y) = \sum_{s=-a}^{a} \sum_{t=-b}^{b} w(s,t) f(x+s, y+t) $$$f(x,y)$ 是输入图像,$g(x,y)$ 是输出图像,$T$ 是在点 $(x,y)$ 的邻域上定义的运算符。
该运算符可以应用于单个图像的像素或一组图像的像素
3x3 高斯核
即 $w(s,t)$ 为高斯函数,然后取相邻像素来做卷积
(-1,-1) | (0,-1) | (1,-1) |
(-1,0) | (0,0) | (1,0) |
(-1,1) | (0,1) | (1,1) |
G11 | G12 | G13 |
G21 | G22 | G23 |
G31 | G32 | G33 |
图像信号
上一篇里我们定义离散信号 $x[m]$ 为 $m$ 维的向量 $v_m$
但是对于图像来说,像素是二维排列的,要接上之前的信号系统相关,我们需要把其表示为一维信号
f11 | f12 | f13 |
f21 | f22 | f23 |
f31 | f32 | f33 |
按行压平,对应成离散信号/向量: $[f11, f12, f13, f21, f22, f23, f31, f32, f33]$
即 $9$ 维的向量
高斯模糊的卷积矩阵 (Gaussian Toeplitz Matrix)
很明显,我们需要一个 9x9 的矩阵
这里我们忽略边界
可分离核 (Separable Kernel)
TODO