Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
6
Filter
Abbildung 6.5
Praktische Implementierung
von Filteroperationen.
Variante A
: Das Filterergebnis wird
in einem Zwischenbild (
Intermediate
Image
) gespeichert und dieses ab-
schließend in das Originalbild kopiert.
Variante B
: Das Originalbild zuerst
in ein Zwischenbild kopiert und dieses
danach gefiltert, wobei die Ergeb-
nisse im Originalbild abgelegt werden.
Variante A
Variante B
6.2.4 Beispiele fur Filter-Plugins
Einfaches 3
3-Glattungsfilter (
”
Box“-Filter)
Prog.6.1 zeigt den Plugin-Code fur ein einfaches 3
×
3-Durchschnittsfilter
(Gl. 6.4), das haufig wegen seiner Form als
”
Box“-Filter bezeichnet wird.
Da die Filterkoe
zienten alle gleich (
1
/
9
) sind, wird keine explizite Filter-
matrix benotigt. Da außerdem durch diese Operation keine Ergebnisse
außerhalb des Wertebereichs entstehen konnen, benotigen wir in diesem
Fall auch kein
Clamping
(Abschn. 5.1.2).
Obwohl dieses Beispiel ein extrem einfaches Filter implementiert,
zeigt es dennoch die allgemeine Struktur eines zweidimensionalen Filter-
programms. Wir benotigen i. Allg.
vier
geschachtelte Schleifen:
zwei
,um
das Filter uber die Bildkoordinaten (
u, v
) zu positionieren, und
zwei
weitere uber die Koordinaten (
i, j
) innerhalb der Filterregion. Der erfor-
derliche Rechenaufwand hangt also nicht nur von der Bildgroße, sondern
gleichermaßen von der Große des Filters ab.
×
Noch ein 3
×
3-Glattungsfilter
Anstelle der konstanten Gewichte wie im vorigen Beispiel verwenden wir
nun eine echte Filtermatrix mit unterschiedlichen Koe
zienten. Dazu
verwenden wir folgende glockenformige 3
3-Filterfunktion
H
(
i, j
), die
das Zentralpixel deutlich starker gewichtet als die umliegenden Pixel:
×
⎡
⎣
⎤
⎦
0
.
075
0
.
125
0
.
075
H
(
i, j
)=
0
.
125
0
.
200
0
.
125
(6.7)
0
.
075
0
.
125
0
.
075
Da alle Koe
zienten von
H
(
i, j
) positiv sind und ihre Summe eins ergibt
(die Matrix ist normalisiert), konnen auch in diesem Fall keine Ergebnisse
außerhalb des ursprunglichen Wertebereichs entstehen. Auch in Prog. 6.2
