drkernel Sep 9 2012 at 10:25

Размытие изображения фильтром Kuwahara

1 min

28K

Algorithms*Image processing*

+33

Comments 37

tehnolog Sep 9 2012 at 10:28

Оригинальный кот намного лучше

BupycNet Sep 9 2012 at 10:43

Как я понимаю это размытие создано для создания такого эффекта некой краски. А вообще можно в редакторе сделать как бы нарисованный фон с человеком без размытия.

iOrange Sep 9 2012 at 10:51

Очень жаль что вся статья по сути состоит из 6 картинок. Т.е. сама тема интересна, но статья уж больно маленькая :-(

Relaps Sep 9 2012 at 10:55

Как-то мало информации, чем он лучше фильтра того же Гаусса? где целесообразно применять данный фильтр?

drkernel Sep 9 2012 at 11:03

фильтр Гаусса Размывает изображение не сохраняя информации о краев. Применять можно в сегментации. Например, стоит задача обнаружение водоемов на космоснимках. Если применять фильтр Гаусса, границы будет определить сложнее
Исходное изображение:

Размытие Гауссом

Размытие Кувахара

Relaps Sep 9 2012 at 11:55

Хм… да действительно, нужно попробовать сделать данное размытие перед детектором Канни.

drkernel Sep 9 2012 at 12:03

Детектор Канни, примененный к изображениям выше соответственно

ZlodeiBaal Sep 9 2012 at 15:44

Гхм. А если правильно параметры детектора границ настроить — он их везде выделит хоть какие-то. Некорректно сравнить детектор с одинаковыми параметрами.

SADKO Sep 9 2012 at 16:56

Не корректно само понятие «детектор Канни». В своих работах Kanny обозначил сам подход, и сделал это на столько остроумно, что программисты наплодили из него большое число «алгоритмов» :-) в то время как для большинства частных случаев выделения края, можно обойтись вообще ОДНОЙ свёрткой, без какой-либо предварительной фильтрации.

imploid Sep 9 2012 at 10:57

Странно что нет этой картинки :)

datacompboy Sep 9 2012 at 14:12

а цэ откель?

imploid Sep 9 2012 at 14:24

lenta.ru/photo/2012/08/24/eccehomo/

dxRang Sep 9 2012 at 15:54

«фильтр» Хименес

isolutions Sep 9 2012 at 15:20

спасибо, ты сделал мой день )))))

Lockal Sep 10 2012 at 05:01

Черт, не выходит! Надо кривые подкрутить.

qw1 Sep 9 2012 at 11:57

Для понимания алгоритма не хватает картинки после шага 1, когда маска наложена, но последний фильтр не применён

qw1 Sep 9 2012 at 11:59

чёрт, кажется туплю. на первом шаге не фильтр, а просто разметка картинки

mayorovp Sep 9 2012 at 12:10

Вот с сегментации и надо было начинать, а то эти эффекты красок уже надоели…

UFO just landed and posted this here

drkernel Sep 9 2012 at 12:37

Да, алгоритм применяется к каждому каналу

Lockal Sep 10 2012 at 05:14

Только, наверное, интенсивность для дисперсии нужно общую брать (max(r, g, b)). Иначе, представим, что в по красной компоненте наибольшая дисперсия в левом верхнем квадранте, по зелёной — в правом верхнем, по синей — где нибудь ещё. В итоге будут взяты средние значения компонент из разных квадрантов и получатся абсолютно новые цвета.

Или вообще считать не по RGB, а HSL (не уверен про расчёт среднего hue).

drkernel Sep 10 2012 at 05:37

В оригинале Кувахара применяется к каждому каналу отдельно. Хотя ваша модификация фильтра тоже интересна. Интересно будет сравнить имеющиеся результаты с вашей модификацией.

Lockal Sep 10 2012 at 07:47

К сожалению, в статье все изображения уменьшены и повреждены jpeg-ом. Вот что получилось у меня (21x21):

Выбор по отдельным интенсивностям: при сильном увеличении видны мусорные пиксели из компонент разных квадрантов.

Выбор квадранта по значению (максимальной интенсивности): всё чисто.

drkernel Sep 10 2012 at 08:11

По небольшой части изображения сложно судить результат, выложите изображение полностью.

Lockal Sep 10 2012 at 08:40

Оригинал:
habrastorage.org/storage2/530/b03/638/530b036382e0a669cb1fbeb719f24220.jpg

Отдельные каналы, цветущие края:
habrastorage.org/storage2/d59/1c2/55b/d591c255bb7f9a5c6cfdb81789165aa4.png

Максимальный канал:
habrastorage.org/storage2/0c9/b65/62d/0c9b6562df0c87f15d0bb3f5f21de405.png

void KuwaharaOperation::getMeanAndVariance(int x0, int y0, int x1, int y1, float output[3], float variance[3])
{
	float color[3], mean[3];
	float var[3] = {0.0f};
	int count = (y1 - y0 + 1) * (x1 - x0 + 1);
	
	for (int y = y0; y <= y1; y++) {
		for (int x = x0; x <= x1; x++) {
			this->m_inputOperation->read(color, x, y, NULL);
			add_v3_v3(mean, color);
		}
	}
	 
	mul_v3_fl(mean, 1.0f / count);
	
	for (int y = y0; y <= y1; y++) {
		for (int x = x0; x <= x1; x++) {
			this->m_inputOperation->read(color, x, y, NULL);
			sub_v3_v3(color, mean);
			mul_v3_v3(color, color);
			add_v3_v3(var, color);
		}
	}
	
    // Код для отдельных каналов
//	if (variance[0] > var[0]) {
//		output[0] = mean[0];
//		variance[0] = var[0];
//	}
//	if (variance[1] > var[1]) {
//		output[1] = mean[1];
//		variance[1] = var[1];
//	}
//	if (variance[2] > var[2]) {
//		output[2] = mean[2];
//		variance[2] = var[2];
//	}
	
	// Код для общей интенсивности
	if (MAX3(variance[0], variance[1], variance[2]) > MAX3(var[0], var[1], var[2])) {
		copy_v3_v3(output, mean);
		copy_v3_v3(variance, var);
	}
}

void KuwaharaOperation::executePixel(float output[4], int x, int y, void *data)
{
	float color_org[4];
	float variance[4] = {FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX};
	int size = this->m_size;
	int x1 = x - size, x2 = x, x3 = x + size;
	int y1 = y - size, y2 = y, y3 = y + size;
	
	CLAMP(x1, 0, getWidth() - 1);
	CLAMP(x2, 0, getWidth() - 1);
	CLAMP(x3, 0, getWidth() - 1);
	CLAMP(y1, 0, getHeight() - 1);
	CLAMP(y2, 0, getHeight() - 1);
	CLAMP(y3, 0, getHeight() - 1);

	this->m_inputOperation->read(color_org, x, y, NULL);
	
	this->getMeanAndVariance(x1, y1, x2, y2, output, variance);
	this->getMeanAndVariance(x1, y2, x2, y3, output, variance);
	this->getMeanAndVariance(x2, y1, x3, y2, output, variance);
	this->getMeanAndVariance(x2, y2, x3, y3, output, variance);
	output[3] = color_org[3];
}

drkernel Sep 10 2012 at 08:52

А с первого взгляда потеря цвета не заметна. Замечание очень даже хорошее, спасибо.

erik91 Sep 9 2012 at 12:51

результат отличия от surface blur минимален.

и surface blur для поиска водоёмов, больше подошел бы. хотя при любом варианте использование в таких целях — полный бред.

erik91 Sep 9 2012 at 12:57

img515.imageshack.us/img515/2865/84616703.png

aldefalco Sep 9 2012 at 13:33

Да, интересный эффект.
Дополнительно в GIPM есть плагин G'MIC с этим эффектом и в плагине gluas есть исходник этого эффекта.
pippin.gimp.org/plug-ins/gluas/index.html

zeksa Sep 9 2012 at 15:15

вторая картинка кота плющит

SADKO Sep 9 2012 at 16:49

Умиляют меня такие посты, с обилием картинок, сравнением чего-то с чем-то, без каких-либо попыток осмысления происходящего, вообще… Но за-то с умными словами и фамилиями людей в работы которых не разу не заглядывали.

YUVladimir Sep 9 2012 at 19:17

Неплохо бы привести сравнение с медианным фильтром, т.к. результаты схожие. Более того, мне обработка медианным фильтром нравится больше, т.к. не вносит больших искажений в форму объектов.
Обратите внимание на то, как овальные объекты (сверху и ближе к центру левее) разделились на несколько фрагментов:

Это уже недопустимо для последующей обработки краев.

drkernel Sep 9 2012 at 20:26

эти фильтры схожи тем, что они сохраняют информацию о краях и хорошо удаляют импульсный шум, но в отличие от фильтра кувахары, в медианном фильтре области изображения не становится однородными, поэтому результаты не совсем схожи.
исходное изображение

кувахара 21х21

медианный фильтр 9х9

>обработка медианным фильтром нравится больше
Обработка медианным фильтром делает изображение более естественным, чем обработка фильтром кувахары. В случае с сегментацией однородных областей, кувахара часто дает более эффективные результаты.

>Обратите внимание на то, как овальные объекты (сверху и ближе к центру левее) разделились на несколько фрагментов
>Это уже недопустимо для последующей обработки краев.
Замечание хорошее. Из-за большого радиуса размытия небольшие объекты делятся на несколько (такова особенность фильтра). Но это не критично т.к. чаще всего маленькие объекты принимаются за шум.
В случае, если необходимо сохранить небольшие объекты, то необходимо уменьшить радиус размытия
кувахара 9х9

Suirey Sep 9 2012 at 20:47

Сказать по правде это плохо походит на работу написанную красками. Как минимум именно потому, что края остаются слишком резкими для картины написанной красками, да ещё и как следует из описания — «грубо». Было бы грубо, края были бы ещё сильнее оборваны.
Точно так же и цветовые переходы внутри объекта — слишком резко меняются для такой техники.

drkernel Sep 9 2012 at 20:58

Здесь есть некие сходства с картинами в стиле экспрессионизма

Suirey Sep 9 2012 at 21:31

Совсем небольшое. если сравнивать с конкретной картиной то тут мазки по другому ложатся, да и края в той или иной степени очерчены.

Вообще по правде говоря мало фильтров работают и создают хорошую стилизацию определенной техники, даже в профильных программах, под это заточенных, типа Corel Painter и в фотошопе. Для того чтобы было похоже приходится вручную допиливать в любом случае.

RendeRR Sep 9 2012 at 21:22

Простите, кот напомнил)