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轉《影象處理之表面濾波》

本文介紹經典的表面模糊Surface Blur演算法與實現。

表面模糊是PS裡一個重要的保邊濾波器,它的演算法很簡單,公式如下所示:

主要思想還是計算當前畫素X的鄰域範圍內不同畫素的加權求和,邊緣地方的畫素,加權比較大,平滑的地方加權比較小,以此來保留邊緣資訊,平滑平坦區域;

效果如下圖所示:

程式碼實現如下:

[cpp]  view plain  copy        
  1. #define MIN2(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))  
  2. #define MAX2(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))  
  3. #define CLIP3(x, a, b) MIN2(MAX2(a,x), b)  
  4. void f_SurfaceBlur(unsigned char* srcData, int width, int height, int stride, int radius, int threshold)  
  5. {  
  6.     if (srcData == NULL)  
  7.     {  
  8.         return;  
  9.     }  
  10.     float sumr = 0, sumrw = 0, sumg = 0, sumgw = 0, sumb = 0, sumbw = 0, k = 0;  
  11.     int pos = 0, pos0 = 0;  
  12.     unsigned char* tempData = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * height * stride);  
  13.     memcpy(tempData, srcData, sizeof(unsigned char) * height * stride);  
  14.     for(int j = 0; j < height; j++)  
  15.     {  
  16.         for(int i = 0; i < width; i++)  
  17.         {  
  18.             pos = i * 4 + j * stride;  
  19.             sumr = sumrw = sumg = sumgw = sumb = sumbw = 0;  
  20.             for(int n = -radius; n <= radius; n++)  
  21.             {  
  22.                 for(int m = -radius; m <= radius; m++)  
  23.                 {  
  24.                     int x = CLIP3(i + m, 0, width - 1);  
  25.                     int y = CLIP3(j + n, 0, height - 1);  
  26.                     pos0 = x * 4 + y * stride;  
  27.                     k = 1.0f - abs(tempData[pos0] - tempData[pos]) / (2.5f * threshold);  
  28.                     sumb += k * tempData[pos0];  
  29.                     sumbw += k;  
  30.   
  31.                     k = 1.0f - abs(tempData[pos0 + 1] - tempData[pos + 1]) / (2.5f * threshold);  
  32.                     sumg += k * tempData[pos0 + 1];  
  33.                     sumgw += k;  
  34.   
  35.                     k = 1.0f - abs(tempData[pos0 + 2] - tempData[pos + 2]) / (2.5f * threshold);  
  36.                     sumr += k * tempData[pos0 + 2];  
  37.                     sumrw += k;  
  38.                 }  
  39.             }  
  40.             srcData[pos]     = sumbw == 0 ? srcData[pos]     : CLIP3(sumb / sumbw, 0, 255);  
  41.             srcData[pos + 1] = sumgw == 0 ? srcData[pos + 1] : CLIP3(sumg / sumgw, 0, 255);  
  42.             srcData[pos + 2] = sumrw == 0 ? srcData[pos + 2] : CLIP3(sumr / sumrw, 0, 255);  
  43.         }  
  44.     }  
  45.     free(tempData);  
  46. }  

程式碼沒有經過優化,是完全按照公式實現的,如果考慮優化,可以考慮使用多執行緒,或者是YCbCr顏色空間只對Y處理,以此加速,效果會比較明顯。