バイラテラルフィルターを使用して高周波成分と低周波成分を抽出する方法


回答:


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1次元信号と同様に、画像内の低周波数は空間上でゆっくりと変化するピクセル値を意味し、高周波数コンテンツは空間内で急速に変化するピクセル値を意味します。

たとえば、次の画像には強い低周波成分が含まれています。直感的に、単純に、ある低周波で伝播する正弦波があることがわかります。 ここに画像の説明を入力してください

対照的に、以下のこの画像は、上記の周波数の2倍の正弦波で構成されています。これが画像上でどのように現れるのかに注意してください。

ここに画像の説明を入力してください

画像には、低周波数成分と高周波数成分をいくつでも含めることができます。たとえば、このような画像には低周波数成分と高周波数成分の両方があります。

ここに画像の説明を入力してください

低周波の「傾向」だけでなく、画像全体の高周波の詳細も確認できます。(大まかに言えば、画像では、エッジのような鋭い過渡現象は高周波数に対応し、長い不変の空間は低周波数に対応します)。

今、(単にガウスカーネルを使用して画像の畳み込みである)バイラテラルフィルタの応用の点は、除去することで周波数成分を、あなたの低周波数成分を保持します。したがって、この場合、上記の画像をこのように見えるガウス(双方向)フィルターで畳み込むとどうなりますか?

ここに画像の説明を入力してください

これをカーネルとして使用すると、次の結果が得られます。

ここに画像の説明を入力してください

つまり、元の画像の高周波成分を削除しましたが、ガウスカーネルの分散が適切に選択されたため、低周波成分は保持されました。

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