1.均值滤波

均值滤波是一种基本的线性图像滤波方法,主要用于图像平滑和噪声去除。

特点

优点:

算法简单,计算速度快

对高斯噪声有较好的去除效果

能有效平滑图像中的小波动

缺点:

会导致边缘模糊

对椒盐噪声(脉冲噪声)效果不佳

随着滤波器尺寸增大,模糊效果越明显

应用场景

图像预处理中的噪声去除

作为更复杂算法的基础步骤

需要快速实现简单平滑的场合

2.中值滤波

中值滤波是一种经典的非线性图像滤波方法,主要用于去除噪声同时较好地保留图像边缘信息。

特点

优点:

能有效去除椒盐噪声和脉冲噪声

相比均值滤波,能更好地保留图像边缘

对某些随机噪声也有不错的效果

不会产生新的灰度值(保持原始像素值)

缺点:

计算复杂度高于均值滤波(需要排序操作)

对高斯噪声的去除效果不如均值滤波

大窗口滤波可能导致细节丢失

应用场景

医学图像处理(如X光片、CT图像去噪)

去除文档图像中的斑点噪声

监控视频中去除随机噪声

任何需要保留边缘的去噪场合

3.高斯滤波

高斯滤波是一种基于高斯函数的线性平滑滤波器,广泛用于图像处理中的去噪和模糊操作。

特点

优点:

有效去除高斯噪声

相比均值滤波能更好地保留边缘

具有各向同性特性(旋转对称)

可调节σ值控制平滑程度

缺点:

计算复杂度高于均值滤波

对椒盐噪声效果不佳

仍会导致一定程度的边缘模糊

应用场景

图像预处理中的去噪

计算机视觉中的特征提取前处理

图像金字塔构建

边缘检测前的平滑处理