平滑滤波需要读取相邻像素,但图像边缘外没有真实像素。把坐标限制在边上与从另一边循环取样,会让同一个小滤波器产生不同结果。
使用五乘五灰度网格,横向和纵向都按一、二、一的权重平均,权重总和为四。分别计算夹取边缘和循环坐标两种规则;两步滤波中间保留分数,不做整数舍入。
原图五行灰度依次为[[6, 8, 18, 22, 31], [30, 19, 27, 1, 24], [5, 31, 14, 20, 17], [26, 10, 23, 10, 8], [23, 19, 19, 19, 14]]。结果全部以分数或整数保留。
夹取边缘横向中间值: ['13/2', '10', '33/2', '93/4', '115/4'] ['109/4', '95/4', '37/2', '53/4', '73/4'] ['23/2', '81/4', '79/4', '71/4', '71/4'] ['22', '69/4', '33/2', '51/4', '17/2'] ['22', '20', '19', '71/4', '61/4'] 夹取边缘最终结果: ['187/16', '215/16', '17', '83/4', '209/8'] ['145/8', '311/16', '293/16', '135/8', '83/4'] ['289/16', '163/8', '149/8', '123/8', '249/16'] ['155/8', '299/16', '287/16', '61/4', '25/2'] ['22', '309/16', '147/8', '33/2', '217/16'] 循环边界横向中间值: ['51/4', '10', '33/2', '93/4', '45/2'] ['103/4', '95/4', '37/2', '53/4', '79/4'] ['29/2', '81/4', '79/4', '71/4', '59/4'] ['35/2', '69/4', '33/2', '51/4', '13'] ['79/4', '20', '19', '71/4', '35/2'] 循环边界最终结果: ['71/4', '255/16', '141/8', '155/8', '329/16'] ['315/16', '311/16', '293/16', '135/8', '307/16'] ['289/16', '163/8', '149/8', '123/8', '249/16'] ['277/16', '299/16', '287/16', '61/4', '233/16'] ['279/16', '269/16', '71/4', '143/8', '141/8']
表中编号仅用于识别本例的元素。读取一个结果时,应先核对它对应的输入、处理顺序和边界约定;布尔值表示条件是否成立,空集合表示没有符合要求的对象,不应把这些字段混成同一种数值。
横纵分开处理应与直接使用九项权重积并除以十六一致。原图若处处相同,输出也应相同;边界之外的坐标必须在每次取样时按当前规则转换。
这里模拟线性灰度数值,未处理实际颜色空间、透明度或显示色调。把结果直接当作任意彩色图片的正确模糊并不合适;本文关注的是取样边界与分离计算的一致性。
练习时可以先独立计算最前面的一步,再检查最后的整体不变量。若结论不同,应保留各步记录,定位第一处差异;只调整最终数字会掩盖规则理解上的问题。改变输入后也要重新演算,而不是照抄这一例的输出。