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Python調(diào)用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像平滑代碼實(shí)例

更新時(shí)間：2020年06月19日 11:12:18 投稿：yaominghui

這篇文章主要介紹了Python調(diào)用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像平滑代碼實(shí)例,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

主要講解Python調(diào)用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像平滑，包括四個(gè)算法：均值濾波、方框?yàn)V波、高斯濾波和中值濾波.

給圖像增加噪聲:

import cv2
import numpy as np

def test10():
  img = cv2.imread("result.jpg", cv2.IMREAD_UNCHANGED)
  rows, cols, chn = img.shape
  # 加噪聲
  for i in range(5000):
    x = np.random.randint(0, rows)
    y = np.random.randint(0, cols)
    img[x, y, :] = 255
  cv2.imshow("demo", img)
  if cv2.waitKey(0) == 27:
    cv2.destroyWindow("demo")
test10()

效果如下:

均值濾波: 均值濾波是指任意一點(diǎn)的像素值，都是周?chē)鶱*M個(gè)像素值的均值, result = cv2.blur(圖像, 核大小)，其中核大小是以(寬度, 高度)表示的元組形式,常見(jiàn)的形式包括: (3, 3)和(5, 5)

代碼如下:

import matplotlib.pyplot as plt
import cv2
def test11():
  img = cv2.imread("result.jpg")
  source = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
  # 均值濾波
  result = cv2.blur(source, (5, 5))

  # 顯示圖像
  title = ["demo1", "demo2"]
  imgs = [source, result]
  for i in range(2):
    plt.subplot(1, 2, i+1)　　　　 plt.imshow(imgs[i], "gray")
    plt.title(title[i])
    plt.xticks([])
    plt.yticks([])
  plt.show()
test11()

效果如下:

將核值調(diào)大會(huì)讓圖像變模糊，例如設(shè)置為(20, 20),效果如下:如果設(shè)置為(1, 1)處理的結(jié)果就是原圖，核中每個(gè)權(quán)重值相同,稱(chēng)為均值。

方框?yàn)V波

方框?yàn)V波和均值濾波核基本一致，區(qū)別是需不需要均一化處理。OpenCV調(diào)用boxFilter()函數(shù)實(shí)現(xiàn)方框?yàn)V波。函數(shù)如下：
result = cv2.boxFilter(原始圖像, 目標(biāo)圖像深度, 核大小, normalize屬性) 其中，目標(biāo)圖像深度是int類(lèi)型，通常用“-1”表示與原始圖像一致；核大小主要包括（3，3）和（5，5）;normalize屬性表示是否對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行歸一化處理。當(dāng)normalize為true時(shí)需要執(zhí)行均值化處理，當(dāng)normalize為false時(shí)，不進(jìn)行均值化處理，實(shí)際上為求周?chē)飨袼氐暮?，很容易發(fā)生溢出，溢出時(shí)均為白色，對(duì)應(yīng)像素值為255。

代碼如下:

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
def test12():
  img = cv2.imread("result.jpg")
  source = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
  # 方框?yàn)V波
  result = cv2.boxFilter(source, -2, (5, 5), normalize=1)
  # 顯示圖像
  title = ["demo1", "demo2"]
  imgs = [source, result]
  for i in range(2):
    plt.subplot(1, 2, i+1), plt.imshow(imgs[i], "gray")
    plt.title(title[i])
    plt.xticks([])
    plt.yticks([])
  plt.show()
test12()

效果如下:

如果省略參數(shù)normalize，則默認(rèn)是進(jìn)行歸一化處理。如果normalize=0則不進(jìn)行歸一化處理，像素值為周?chē)袼刂?，圖像更多為白色。

效果如下:

上圖很多像素為白色，因?yàn)閳D像求和結(jié)果幾乎都是255。如果設(shè)置的是2*2矩陣，只取四個(gè)像素結(jié)果要好些。 result = cv2.boxFilter(source, -1, (2,2), normalize=0)

高斯濾波：高斯濾波讓臨近的像素具有更高的重要度，對(duì)周?chē)袼赜?jì)算加權(quán)平均值，較近的像素具有較大的權(quán)重值。dst = cv2.GaussianBlur(src, ksize, sigmaX) 其中，src表示原始圖像，ksize表示核大小，sigmaX表示X方向方差。注意，核大?。∟, N）必須是奇數(shù)，X方向方差主要控制權(quán)重

代碼如下:

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
def test12():
  img = cv2.imread("result.jpg")
  source = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
  # 高斯濾波
  result = cv2.GaussianBlur(source, (3, 3), 0)
  # 顯示圖像
  title = ["demo1", "demo2"]
  imgs = [source, result]
  for i in range(2):
    plt.subplot(1, 2, i+1), plt.imshow(imgs[i], "gray")
    plt.title(title[i])
    plt.xticks([])
    plt.yticks([])
  plt.show()
test12()

效果如下:

核數(shù)增加，圖像會(huì)變模糊，例如設(shè)置為(17, 17)

中值濾波: 在使用鄰域平均法去噪的同時(shí)也使得邊界變得模糊。而中值濾波是非線性的圖像處理方法，在去噪的同時(shí)可以兼顧到邊界信息的保留。選一個(gè)含有奇數(shù)點(diǎn)的窗口W，將這個(gè)窗口在圖像上掃描，把窗口中所含的像素點(diǎn)按灰度級(jí)的升或降序排列，取位于中間的灰度值來(lái)代替該點(diǎn)的灰度值.

OpenCV主要調(diào)用medianBlur()函數(shù)實(shí)現(xiàn)中值濾波,圖像平滑里中值濾波的效果最好。
dst = cv2.medianBlur(src, ksize)
其中，src表示源文件，ksize表示核大小。核必須是大于1的奇數(shù)，如3、5、7等

代碼如下：

import cv2
def test13():
  img = cv2.imread("result.jpg")
  # 高斯濾波
  result = cv2.medianBlur(img, 5)
  cv2.imshow("demo1", img)
  cv2.imshow("demo2", result)
  if cv2.waitKey(0) == 27:
    cv2.destroyWindow("demo1")
    cv2.destroyWindow("demo2")
test13()

效果如下: