使用自定义内核对图像进行卷积。该功能将任意线性滤波器应用于图像。支持就地操作。当光圈部分位于图像外部时,该功能会根据指定的边框模式插入异常像素值。


语法

函数原型:

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

参数:

参数

描述

src

原图像

dst

目标图像,与原图像尺寸和通过数相同

ddepth

目标图像的所需深度

kernel

卷积核(或相当于相关核),单通道浮点矩阵;如果要将不同的内核应用于不同的通道,请使用拆分将图像拆分为单独的颜色平面,然后单独处理它们。

anchor

内核的锚点,指示内核中过滤点的相对位置;锚应位于内核中;默认值(-1,-1)表示锚位于内核中心。

detal

在将它们存储在dst中之前,将可选值添加到已过滤的像素中。类似于偏置。

borderType

像素外推法,参见BorderTypes

该函数实际计算的是相关性,而不是卷积

Python只对眼睛部分锐化 python opencv 锐化_python opencv 锐化

在内核足够大(~11x11或者更大)的时候,该函数使用DFT算法,对于小内核则直接计算。

也可见,anchor相当于坐标轴平移。

其中ddepth表示目标图像的所需深度,它包含有关图像中存储的数据类型的信息,可以是unsigned char(CV_8U),signed char(CV_8S),unsigned short(CV_16U)等等...

Input depth (src.depth())Output depth (ddepth)

CV_8U

-1/CV_16S/CV_32F/CV_64F

CV_16U/CV_16S

-1/CV_32F/CV_64F

CV_32F

-1/CV_32F/CV_64F

CV_64F

-1/CV_64F

Note:当ddepth=-1时,表示输出图像与原图像有相同的深度。

例子

图像内核是一个小矩阵,用于应用您可能在Photoshop或Gimp中找到的效果,例如模糊,锐化,轮廓或浮雕。它们还用于机器学习中的“特征提取”,这是一种用于确定图像最重要部分的技术。在这种情况下,该过程更普遍地称为“卷积”(参见:卷积神经网络)。

有许多有趣的内核,下面一一介绍:

1、模糊(blur)

模糊内核消除了相邻像素值之间的差异。内核如下:

0.0625

0.125

0.0625

0.125

0.25

0.125

0.0625

0.125

0.125

代码:

importcv2importnumpy as npdefsolve():
src= cv2.imread("./Pictures/car001.jpg")if src isNone:return -1kernel=np.array((
[0.0625, 0.125, 0.0625],
[0.125, 0.25, 0.125],
[0.0625, 0.125, 0.0625]), dtype="float32")
dst= cv2.filter2D(src, -1, kernel)
htich=np.hstack((src, dst))
cv2.imwrite("./Pictures/car.jpg", htich)
cv2.imshow('merged_img', htich)
cv2.waitKey(0)return0if __name__ == "__main__":
solve()

效果:


2、索贝尔(sobel)

sobel内核用于仅显示特定方向上相邻像素值的差异,分为left sobel、right sobel(检测梯度的水平变化)、top sobel、buttom sobel(检测梯度的垂直变化)。

例如,buttom sobel

-1

-2

-1

0

0

0

1

2

1

代码与上面类似,只需修改krenel的值。


3、浮雕(emboss)

通过强调像素的差在给定方向的Givens深度的错觉。在这种情况下,沿着从左上到右下的直线的方向。

-2

-1

0

-1

1

1

0

1

2

效果:


4、大纲(outline)

一个轮廓内核(也称为“边缘”的内核)用于突出显示的像素值大的差异。具有接近相同强度的相邻像素旁边的像素在新图像中将显示为黑色,而与强烈不同的相邻像素相邻的像素将显示为白色。

-1

-1

-1

-1

8

-1

-1

-1

-1

效果:


5、锐化(sharpen)

该锐化内核强调在相邻的像素值的差异。这使图像看起来更生动。

0

-1

0

-1

5

-1

0

-1

0

效果:


6、拉普拉斯算子(laplacian operator)

拉普拉斯算子可以用于边缘检测,对于检测图像中的模糊也非常有用。

0

1

0

1

-4

1

0

1

0

效果:


7、分身(identity)

这个非常简单,就是原图(不考虑边界时),How boring!

0

0

0

0

1

0

0

0

0

拓展部分

正如您在本博文中所收集的那样,我们必须手动定义每个内核以应用各种操作,例如平滑,锐化和边缘检测。

如何定义内核达到你想要的效果,这并不是一件简单的事情。

现在有一种神经网络——CNN,通过应用卷积滤波器,非线性激活函数,汇集和反向传播,CNN能够学习过滤器(的权重),可以检测网络较低层中的边缘和类似blob的结构 - 然后使用边缘和结构作为构建块,最终在网络的更深层中检测更高级别的对象(即,面部,猫,狗,杯等)。这样就不必手动定义过滤器了。