Java DIP - Faltung verstehen

Die Faltung ist eine mathematische Operation für zwei Funktionen f und g. Die Funktionen f und g sind in diesem Fall Bilder, da ein Bild auch eine zweidimensionale Funktion ist.

Faltung durchführen

Um eine Faltung an einem Bild durchzuführen, werden die folgenden Schritte ausgeführt:

• Drehen Sie die Maske (horizontal und vertikal) nur einmal.
• Schieben Sie die Maske auf das Bild.
• Multiplizieren Sie die entsprechenden Elemente und fügen Sie sie hinzu.
• Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis alle Werte des Bildes berechnet wurden.

Wir gebrauchen OpenCV Funktion filter2DFaltung auf Bilder anwenden. Es kann unter gefunden werdenImgprocPaket. Die Syntax ist unten angegeben -

filter2D(src, dst, depth , kernel, anchor, delta, BORDER_DEFAULT );

Die Funktionsargumente werden unten beschrieben -

Sr.Nr.	Argument & Beschreibung
1	src Es ist ein Quellbild.
2	dst Es ist ein Zielbild.
3	depth Es ist die Tiefe von dst. Ein negativer Wert (z. B. -1) zeigt an, dass die Tiefe der Quelle entspricht.
4	kernel Es ist der Kernel, der durch das Bild gescannt werden soll.
5	anchor Dies ist die Position des Ankers relativ zu seinem Kernel. Der Positionspunkt (-1, -1) gibt standardmäßig die Mitte an.
6	delta Dies ist ein Wert, der während der Faltung zu jedem Pixel hinzugefügt wird. Standardmäßig ist es 0.
7	BORDER_DEFAULT Wir lassen diesen Wert standardmäßig.

Beispiel

Das folgende Beispiel zeigt die Verwendung der Imgproc-Klasse zum Durchführen einer Faltung für ein Graustufenbild.

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.CvType;
import org.opencv.core.Mat;

import org.opencv.highgui.Highgui;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class convolution {
   public static void main( String[] args ) {
   
      try {
         int kernelSize = 3;
         System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
         
         Mat source = Highgui.imread("grayscale.jpg",  Highgui.CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
         Mat destination = new Mat(source.rows(),source.cols(),source.type());
         
         Mat kernel = new Mat(kernelSize,kernelSize, CvType.CV_32F) {
            {
               put(0,0,0);
               put(0,1,0);
               put(0,2,0);

               put(1,0,0);
               put(1,1,1);
               put(1,2,0);

               put(2,0,0);
               put(2,1,0);
               put(2,2,0);
            }
         };
         
         Imgproc.filter2D(source, destination, -1, kernel);
         Highgui.imwrite("original.jpg", destination);
         
      } catch (Exception e) {
          System.out.println("Error:" + e.getMessage());
      }
   }
}

Ausgabe

In diesem Beispiel falten wir unser Bild mit dem folgenden Filter (Kernel). Dieser Filter führt dazu, dass das Originalbild so wie es ist erzeugt wird -

0	0	0
0	1	0
0	0	0

Original Bild

Gefaltetes Bild