平滑滤波需要读取相邻像素,但图像边缘外没有真实像素。把坐标限制在边上与从另一边循环取样,会让同一个小滤波器产生不同结果。
使用五乘五灰度网格,横向和纵向都按一、二、一的权重平均,权重总和为四。分别计算夹取边缘和循环坐标两种规则;两步滤波中间保留分数,不做整数舍入。
本例输入与约定
原图五行灰度依次为[[19, 21, 9, 11, 3], [27, 18, 15, 20, 25], [14, 22, 9, 17, 1], [27, 25, 31, 14, 9], [26, 24, 12, 30, 28]]。结果全部以分数或整数保留。
完整计算记录
夹取边缘横向中间值: ['39/2', '35/2', '25/2', '17/2', '5'] ['99/4', '39/2', '17', '20', '95/4'] ['16', '67/4', '57/4', '11', '5'] ['53/2', '27', '101/4', '17', '41/4'] ['51/2', '43/2', '39/2', '25', '57/2'] 夹取边缘最终结果: ['333/16', '18', '109/8', '91/8', '155/16'] ['85/4', '293/16', '243/16', '119/8', '115/8'] ['333/16', '20', '283/16', '59/4', '11'] ['189/8', '369/16', '337/16', '35/2', '27/2'] ['103/4', '183/8', '335/16', '23', '383/16'] 循环边界横向中间值: ['31/2', '35/2', '25/2', '17/2', '9'] ['97/4', '39/2', '17', '20', '97/4'] ['51/4', '67/4', '57/4', '11', '33/4'] ['22', '27', '101/4', '17', '59/4'] ['26', '43/2', '39/2', '25', '28'] 循环边界最终结果: ['325/16', '19', '123/8', '31/2', '281/16'] ['307/16', '293/16', '243/16', '119/8', '263/16'] ['287/16', '20', '283/16', '59/4', '111/8'] ['331/16', '369/16', '337/16', '35/2', '263/16'] ['179/8', '175/8', '307/16', '151/8', '319/16']
表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。
复核方法与适用范围
横纵分开处理应与直接使用九项权重积并除以十六一致。原图若处处相同,输出也应相同;边界之外的坐标必须在每次取样时按当前规则转换。
这里模拟线性灰度数值,未处理实际颜色空间、透明度或显示色调。把结果直接当作任意彩色图片的正确模糊并不合适;本文关注的是取样边界与分离计算的一致性。
练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。
