PIE-Basic 均值滤波

1.功能概述

图像滤波是指在图像空间或空间频率域对输入图像应用若干滤波函数而获得改进的输出图像的技术。图像滤波的作用有噪声去除、边缘及线状目标增强、图像清晰化等。

 

空间域滤波是指通过局部性的卷积运算进行的图像处理，通常采用 m*n 的矩阵算子作为卷积函数（也称为空域卷积模板或空域滤波函数）。多数情况下，m、n相等，而且都为奇数以保证对称性，其中，3*3空域卷积模板最为常用。滤波窗口的大小与卷积模板的大小相同。

 

2.基本概念

PIE-Basic软件均值滤波工具是取每个像元邻域内的像元平均值代替该邻域中心的像元值，从而达到去除噪声、平滑图像的目的。

均值滤波在去除噪声的同时造成图像模糊，削弱了图像的边缘和细节。随着均值滤波窗口的扩大，去噪能力增强的同时图像模糊程度越加严重。

均值滤波是最常用的线性低通滤波器，它均等地对待邻域中的每个像元，对于每个像元，取其邻域内所有像元值的平均作为该像元的新值。

假定窗口大小为M*N，则对于图像f的任意一个像素（x,y），均值滤波的计算公式为：

 

均值滤波对高斯噪声比较有效，但在去除噪声的同时造成图像模糊，削弱了图像的边缘和细节。

 

随着均值滤波窗口的扩大，去噪能力增强的同时图像模糊程度越加严重。

 

3.演示数据

操作流程：

1）选用一景遥感影像，使用【均值滤波】功能，对选取的影像进行滤波处理；

2）对滤波结果进行分析。

使用数据：

GF1_zcs_sub.tif——为裁剪的某一区域GF1 2m真彩色影像，是均值滤波的测试数据。

 

4.操作演示

打开PIE-Basic软件，选择菜单栏【图像处理】à【图像滤波】à【空域滤波】 à【均值滤波】 ， 打开"均值滤波" 对话框：

• 输入文件：输入需要进行滤波处理的影像；
• 波段设置：选择待处理的波段，默认是所有波段，也可以根据需要选择几个波段进行处理；
• 模板尺寸：设置均值滤波模板尺寸，行和列的值只能为奇数，模板尺寸越大，滤波后的图像越模糊，运算量也会随之增加，通常采用3*3模板即可满足需求；
• 输出影像：设置滤波结果的保存路径及文件名；
• 输出类型：设置滤波结果的数据类型，支持输出字节型8位、整型/无符号整型16位、长整型/无符号长整型/浮点型32位、双精度浮点型64位多种位深类型。

所有参数设置完成后，点击【确定】按钮即可进行均值滤波。

 

原始图像经过均值滤波后，图像的边缘和细节削弱许多。

原始影像局部图

均值滤波结果局部图