Algoritmo de filtrado bilateral en el procesamiento de imágenes

El filtrado bilateral es un método de filtrado no lineal. Es un proceso de compromiso que combina la proximidad espacial y la similitud del valor de los píxeles de la imagen. También tiene en cuenta la información del dominio espacial y la similitud en escala de grises para lograr el propósito de preservar los bordes. Características del procesamiento localizado simple, no iterativo. La razón por la que se puede lograr el efecto de filtrado de la eliminación de ruido que preserva los bordes es que el filtro consta de dos funciones:

Una función determina el coeficiente de la plantilla de filtro en función de la distancia euclidiana de los píxeles y la otra función determina el coeficiente de la plantilla de filtro en función de la distancia euclidiana de píxeles. La diferencia de escala de grises determina los coeficientes de la plantilla de filtro.

Combina las características del filtro Gaussiano y del filtro promedio Alpha-Trimmed. El filtro gaussiano solo considera la distancia euclidiana entre píxeles y el coeficiente de plantilla utilizado disminuye a medida que aumenta la distancia desde el centro de la ventana, mientras que el filtro promedio recortado alfa solo considera la diferencia entre los valores de gris de los píxeles y elimina el valor promedio; calculado después de los valores mínimo y máximo de α.

El filtro bilateral utiliza una función gaussiana bidimensional para generar una plantilla de distancia y una función gaussiana unidimensional para generar una plantilla de rango.

En el filtro bilateral, el valor del píxel de salida depende de la combinación ponderada de valores de píxeles adyacentes, y su fórmula es la siguiente:

donde (k, l) es el centro de las coordenadas de la ventana de la plantilla; (i, j) son las coordenadas de otros coeficientes de la ventana de la plantilla; σd es la desviación estándar de la función gaussiana. La plantilla de filtro generada mediante esta fórmula no se distingue de la plantilla utilizada para los filtros gaussianos.

La fórmula de generación del coeficiente de plantilla del rango de valores es la siguiente:

Entre ellas, la función f(x, y) representa la imagen a procesar, y f(x, y) representa la imagen en (x, y) El valor de píxel del punto (k, l) es la coordenada central de la ventana de la plantilla; (i, j) es la coordenada de otros coeficientes de la ventana de la plantilla; la desviación estándar de la función gaussiana.

Multiplique las dos plantillas anteriores para obtener la plantilla del filtro bilateral. La fórmula de cálculo es la siguiente: