Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现

论文 https://arxiv.org/abs/1905.07177

主要针对图像滤波中边缘模糊的问题提出改进
由于很多图像中会遇到滤波窗口问题,因此论文中预计SWF可以得到广泛的应用

论文中认为edge两边极值不同且edge处不可导
g ( x − ϵ , y ) ≠ g ( x + ϵ , y ) g(x - \epsilon, y) \neq g(x + \epsilon, y) g(xϵ,y)̸=g(x+ϵ,y)
g ′ ( x − ϵ , y ) ≠ g ′ ( x + ϵ , y ) g'(x - \epsilon, y) \neq g'(x + \epsilon, y) g(xϵ,y)̸=g(x+ϵ,y)

依据泰勒展开式
在这里插入图片描述

只展开到一阶
g ( x − 2 ϵ , y ) ≈ g ( x − ϵ , y ) + g ′ ( x − ϵ , y ) ( − ϵ ) g(x - 2\epsilon, y) \approx g(x - \epsilon, y) + g'(x - \epsilon, y)(-\epsilon) g(x2ϵ,y)g(xϵ,y)+g(xϵ,y)(ϵ)
and g ( x + 2 ϵ , y ) ≈ g ( x + ϵ , y ) + g ′ ( x + ϵ , y ) ϵ g(x + 2\epsilon, y) \approx g(x + \epsilon, y) + g'(x + \epsilon, y)\epsilon g(x+2ϵ,y)g(x+ϵ,y)+g(x+ϵ,y)ϵ

证明edge location ‘a-’ 处必须由左侧region得到,同理edge右侧

提出了几个side window模型,根据 θ \theta θ ρ \rho ρ的变动
可以有Left, Right, Up, Down, NorthWest, NorthEast, SouthWest, SouthEast几个窗口

一改以往目标pixel处于window中心的思想,把目标pixel(x, y)放在side window的边缘,就减小了滤波过程中对边缘的削弱

Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现_第1张图片

按照以下算法对经典图片lena进行滤波处理,和均值滤波进行比较
(参照https://blog.csdn.net/just_sort/article/details/93664078,代码作了修改)

Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现_第2张图片

lena原图
Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现_第3张图片

均值滤波后
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SWF均值滤波后
Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现_第5张图片

可以看到SWF对边缘的保留效果还是很好的
对代码进行一些修改还可以达到提取边缘的效果
Side Window Filtering(CVPR 2019)阅读与实现_第6张图片

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