[영상처리]공간적 필터링이란?

공간적 필터링

• 픽셀 값을 직접 사용하여 필터링을 수행하는 방식
  
  
• Mask가 대표적인 예
  • 패딩에 주의할 것
    
    

필터의 종류

• 평균값 필터
  
  
• 가중치 필터
  
  

• 언샤프 마스크 필터링

  g(x,y) = f(x,y)-f1(x,y)
  h(x,y) = f(x,y)+g(x,y)
  (g : 새로운 영상, f : 입력 연산, f1 : 부드럽게 변환한 연산)

  위 수식은 다음과 같은 커널로 요약할 수 있다.
  
                        
  
  코드로 나타내면 다음과 같다. 테두리의 1px은 활용도에 비해 오버헤드가 커서 연산하지 않았다. 필요하다면 제로패딩을 사용할 수 있겠다.

  for (j = 1; j < height - 1; j++)
     for (i = 1; i < width - 1; i++) {
         pixelValue = 5 * src[j][i]
             - src[j - 1][i] - src[j][i - 1] - src[j + 1][i] - src[j][i + 1];
   
         dst[j][i] = pixelValue > 255 ?
                        255 : pixelValue < 0 ?
                            0 : pixelValue;
     }

  
  
  

• 하이부스트 필터

  • 입력 연산이 다소 어두운 경우에 영상을 전체적으로 밝게 조정함과 동시에 날카롭게 만드는 효과

    h(x, y) = α·f(x, y) + ∇^2 f(x, y) . . . (a≥1)
    (a가 1이면 언샤프 마스크 필터와 같다)

  위의 언샤프 필터와 유사하나, a값이 추가되었고 결과값이 실수형이기 때문에 반올림 또는 내림 하여 쓰면 되겠다.

  pixelValue = (4 + a) * src[j][i]
      - src[j - 1][i] - src[j][i - 1] - src[j + 1][i] - src[j][i + 1];