VB圖像處理之幾個常用濾鏡的實現

2019-11-18 17:41:29

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前面講到了二次線性插值的應用。這一篇來給大家講一下關于銳化、柔化、擴散、雕刻這幾個濾鏡的實現。

一、銳化

　　銳化的算法很簡單，就是比較相鄰的幾個像素，把當前像素加上和周圍的像素的差就可以了。這里我給出一個示例：

->ABCD
EFGH
IJKL
MNOP->

　　假設有一個圖片，4*4，共16個像素，分別用A－－L來代表。我們先觀察這個圖片，只有中間的F,G,J,K這四個像素的“鄰居”是全的。

　　為了簡便起見，我們只處理這4個像素，因為在實際的圖片中由于圖片的大小都很多像素組成，所以周圍的一圈像素不做處理不會影響到最終的效果。

　　先計算差值:

->Delta=F-(A B C E G I J K)/8
(A B C E G I J K)/8就是F周圍的像素的平均值，->

　　將這個平均值乘以一個系數再加到F上，就得到了一個新的F值：

->F=F Delta*Alpha->

　　這個系數Alpha就是銳化度，改變這個系數就能得到不同的銳化效果。不過一般都是取得比較小的，如：0.3

　　于是，我們只要使用兩個循環來遍歷整個圖片的像素值（去除邊界）就能得到一個銳化的效果了。

　　但是大家或許會發現在處理后面幾個點的時候，前面的點的值已經不是原來的值了，比如處理G的時候，需要用到F的值，而F則已經被改變，并且F的改變又和G的值有關系，這樣就會變成一種循環引用。為了避免整個問題，這里給出一個改良的方法：

->ABCD
EFGH
IJKL
MNOP->

　　我們從A點開始做，將差值計算方法改成:

->Delta=A-(B E F)/3
F=F Delta*Alpha->

　　按照從左到右，從上到下的順序來掃描所有像素，這時在計算中就不會遇到已經被處理過的像素了，并且因為減少了參與運算的像素，整個處理過程也得以加快。

　　按照我們在《VB圖像處理之像素的獲取和輸出》中已經得到的像素數組。我們可以這樣寫：

->PublicSubSharp(OptionalByValSharpDgreeAsSingle=0.3)
　DimXAsLong
　DimYAsLong
　DimIxAsLong
　DimIyAsLong
　DimDiffAsLong
　DimDiff1AsLong
　DimDiv1AsSingle
　DimDiv2AsSingle
　DimMaxAsLong
　OnErrorGoToErrLine

　Max=255
　Done=False
　TimeFilter=timeGetTime
　TemplateSize=1
　Sensitivity=Sensitivity*9
　Div1=1 SharpDgree
　Div2=-SharpDgree/3
　ForX=0ToOutPutWid-1
　　ForY=0ToOutPutHei-1
　　　RR=ColOut(0,X,Y)*Div1
　　　GG=ColOut(1,X,Y)*Div1
　　　BB=ColOut(2,X,Y)*Div1
　　　Ix=X 1
　　　Iy=Y 1
　　　R=ColOut(0,Ix,Iy)
　　　R=R ColOut(0,X,Iy) ColOut(0,Ix,Y)
　　　G=ColOut(1,Ix,Iy)
　　　G=G ColOut(1,X,Iy) ColOut(1,Ix,Y)
　　　B=ColOut(2,Ix,Iy)
　　　B=B ColOut(2,X,Iy) ColOut(2,Ix,Y)
　　　R=R*Div2
　　　G=G*Div2
　　　B=B*Div2
　　　RR=RR R
　　　GG=GG G
　　　BB=BB B
　　　IfRR<0ThenRR=0
　　　IfRR>MaxThenRR=Max
　　　IfGG<0ThenGG=0
　　　IfGG>MaxThenGG=Max
　　　IfBB<0ThenBB=0
　　　IfBB>MaxThenBB=Max
　　　ColOut(0,X,Y)=RR
　　　ColOut(1,X,Y)=GG
　　　ColOut(2,X,Y)=BB
　　Next
　Next

　Done=True
　TimeFilter=timeGetTime-TimeFilter
　ExitSub
ErrLine:
　Done=True
　MsgBoxErr.Descr->二、柔化

　　柔化的算法和銳化相近似，不過作用正好相反，就是把當前點用周圍幾個點的平均值來代替。

->ABCD
EFGH
IJKL
MNOP->

　　計算方法：

->F=(A B C E F G I J K)/9
G=(B C D F G H J K L)/9
...
...->

　　具體的程序，我這里就不羅嗦了，大家只要把上面的程序小小改動一下就可以了。

　　原圖：

->->

　　柔化效果：

->->

三、擴散

　　產生一種類似水彩畫的效果。

　　算法很簡單，就是將當前點用周圍的隨即的點來代替。

->ABCD
EFGH
IJKL
MNOP->

　　F點可以從它周圍的A,B,C,E,G,I,J,K中任意選一點代替。
　　G點可以從它周圍的B,C,D,F,H,J,K,L中任意選一點代替。
　　J點可以從它周圍的E,F,G,I,K,M,N,O中任意選一點代替。
　　K點可以從它周圍的F,G,H,J,L,N,O,P中任意選一點代替。

　　至于選哪一點，可以用一個隨即數來選定。

　　原圖：

->->

　　擴散效果：

->->

四、雕刻

　　將相鄰的兩個像素相減，得到的差加上127作為新的值

->ABCD
EFGH
IJKL
MNOP->

　　如果我們按照從左向右的方向來“雕刻”

->A=B-A 127
B=C-B 127
C=D-C 127
...->

　　如果我們按照從上向下的方向來“雕刻”

->A=E-A 127
B=F-B 127
C=G-C 127
...->

　　原圖：

->->

　　柔化效果：

->->