七、参考文献
最后更新于:2022-04-01 02:10:47
* [How to program a Gaussian Blur without using 3rd party libraries](http://www.swageroo.com/wordpress/how-to-program-a-gaussian-blur-without-using-3rd-party-libraries/)
六、边界点的处理
最后更新于:2022-04-01 02:10:45
如果一个点处于边界,周边没有足够的点,怎么办?
一个变通方法,就是把已有的点拷贝到另一面的对应位置,模拟出完整的矩阵。
五、计算高斯模糊
最后更新于:2022-04-01 02:10:43
有了权重矩阵,就可以计算高斯模糊的值了。
假设现有9个像素点,灰度值(0-255)如下:
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4e7ca180.png)
每个点乘以自己的权重值:
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4ea3b0b2.png)
得到
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4ef5c81b.png)
将这9个值加起来,就是中心点的高斯模糊的值。
对所有点重复这个过程,就得到了高斯模糊后的图像。如果原图是彩色图片,可以对RGB三个通道分别做高斯模糊。
四、权重矩阵
最后更新于:2022-04-01 02:10:41
假定中心点的坐标是(0,0),那么距离它最近的8个点的坐标如下:
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4b427fe0.png)
更远的点以此类推。
为了计算权重矩阵,需要设定σ的值。假定σ=1.5,则模糊半径为1的权重矩阵如下:
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4baa72f8.png)
这9个点的权重总和等于0.4787147,如果只计算这9个点的加权平均,还必须让它们的权重之和等于1,因此上面9个值还要分别除以0.4787147,得到最终的权重矩阵。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b4bdaa66b.png)
三、高斯函数
最后更新于:2022-04-01 02:10:38
上面的正态分布是一维的,图像都是二维的,所以我们需要二维的正态分布。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b42993dbe.png)
正态分布的密度函数叫做["高斯函数"](http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_function)(Gaussian function)。它的一维形式是:
![2015-08-08/55c5b5fc9681d](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b5fc9681d.png)
其中,μ是x的均值,σ是x的方差。因为计算平均值的时候,中心点就是原点,所以μ等于0。
![2015-08-08/55c5b603c5e4b](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b603c5e4b.png)
根据一维高斯函数,可以推导得到二维高斯函数:
![2015-08-08/55c5b60b5dcd1](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b60b5dcd1.png)
有了这个函数 ,就可以计算每个点的权重了。
二、正态分布的权重
最后更新于:2022-04-01 02:10:36
正态分布显然是一种可取的权重分配模式。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b40648a46.png)
在图形上,正态分布是一种钟形曲线,越接近中心,取值越大,越远离中心,取值越小。
计算平均值的时候,我们只需要将"中心点"作为原点,其他点按照其在正态曲线上的位置,分配权重,就可以得到一个加权平均值。
一、高斯模糊的原理
最后更新于:2022-04-01 02:10:34
所谓"模糊",可以理解成每一个像素都取周边像素的平均值。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b3addb468.png)
上图中,2是中间点,周边点都是1。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b3b4d0310.png)
"中间点"取"周围点"的平均值,就会变成1。在数值上,这是一种"平滑化"。在图形上,就相当于产生"模糊"效果,"中间点"失去细节。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b3b906152.jpg)
显然,计算平均值时,取值范围越大,"模糊效果"越强烈。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b3d0b51d5.jpg)
上面分别是原图、模糊半径3像素、模糊半径10像素的效果。模糊半径越大,图像就越模糊。从数值角度看,就是数值越平滑。
接下来的问题就是,既然每个点都要取周边像素的平均值,那么应该如何分配权重呢?
如果使用简单平均,显然不是很合理,因为图像都是连续的,越靠近的点关系越密切,越远离的点关系越疏远。因此,加权平均更合理,距离越近的点权重越大,距离越远的点权重越小。
概述
最后更新于:2022-04-01 02:10:31
> 原文出处:http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/11/gaussian_blur.html
> 作者:阮一峰
通常,图像处理软件会提供"模糊"(blur)滤镜,使图片产生模糊的效果。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b38210eed.jpg)
"模糊"的算法有很多种,其中有一种叫做["高斯模糊"](http://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur)(Gaussian Blur)。它将[正态分布](http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%A3%E6%80%81%E5%88%86%E5%B8%83)(又名"高斯分布")用于图像处理。
![](https://docs.gechiui.com/gc-content/uploads/sites/kancloud/2015-08-08_55c5b384bca9b.png)
本文介绍"高斯模糊"的算法,你会看到这是一个非常简单易懂的算法。本质上,它是一种[数据平滑技术](http://en.wikipedia.org/wiki/Smoothing)(data smoothing),适用于多个场合,图像处理恰好提供了一个直观的应用实例。