4.11. Φίλτρο NL (μη γραμμικό)

4.11.1. Επισκόπηση

Σχήμα 17.41. Παράδειγμα για το φίλτρο NL

Παράδειγμα για το φίλτρο NL

Αρχική εικόνα

Παράδειγμα για το φίλτρο NL

Εφαρμογή “φίλτρου NL”


NL σημαίνει “μη γραμμικό”. Παράγεται από το πρόγραμμα Unix pnmnlfilt, συνενώνει ομαλοποίηση, αποκηλίδωση και όξυνση λειτουργιών βελτιστοποίησης. Δουλεύει στη συνολική στρώση και όχι σε επιλογή.

Αυτό είναι κάτι σαν πολύμορφο φίλτρο. Έχει 3 ξεχωριστές καταστάσεις λειτουργίας. Σε όλες τις καταστάσεις κάθε εικονοστοιχείο στην εικόνα εξετάζεται και επεξεργάζεται σύμφωνα με αυτό και τις τιμές των εικονοστοιχείων που το περιβάλλουν. Αντί να χρησιμοποιεί 9 εικονοστοιχεία σε ομάδα 3x3, χρησιμοποιεί μια εξαγωνική ομάδα, της οποίας το μέγεθος μπορεί να οριστεί με την επιλογή ακτίνας.

4.11.2. Ενεργοποίηση του φίλτρου

Μπορείτε να βρείτε αυτό το φίλτρο μέσα από ΦίλτραΒελτιστοποίησηΦίλτρο NL….

Το φίλτρο δεν δουλεύει εάν η ενεργή στρώση έχει κανάλι άλφα. Τότε η είσοδος μενού είναι ανενεργή και αχνή.

4.11.3. Επιλογές

Σχήμα 17.42. Επιλογές “φίλτρου NL”

Επιλογές φίλτρου NL

Προεπισκόπηση

Όταν σημειωθεί, τα αποτελέσματα ρύθμισης παραμέτρων εμφανίζονται διαδραστικά στην προεπισκόπηση.

Φίλτρο

Η κατάσταση λειτουργίας περιγράφεται πιο κάτω.

Άλφα

Ελέγχει την ποσότητα του φίλτρου για εφαρμογή. Έγκυρη περιοχή 0,00-1,00. Η ακριβής σημασία αυτής της τιμής εξαρτάται από την επιλεγμένη κατάσταση λειτουργίας. Σημειώστε ότι αυτή η παράμετρος σχετίζεται αλλά δεν είναι ίδια με την παράμετρο άλφα που χρησιμοποιείται στο πρόγραμμα pnmnlfilt.

Ακτίνα

Ελέγχει το μέγεθος της αποτελεσματικής περιοχής δειγματοληψίας γύρω από κάθε εικονοστοιχείο. Η περιοχή αυτής της τιμής είναι 0,33-1,00, όπου 0,33 σημαίνει μόνο το ίδιο το εικονοστοιχείο (και έτσι το φίλτρο δεν θα έχει κανένα αποτέλεσμα) και 1,00 σημαίνει όλα τα εικονοστοιχεία στο πλέγμα 3x3 δειγματίζονται.

4.11.4. Καταστάσεις λειτουργίας

Αυτό το φίλτρο μπορεί να εκτελέσει πολλές ξεχωριστές λειτουργίες:

Μέση περικοπή άλφα

Η τιμή του κεντρικού εικονοστοιχείου θα αντικατασταθεί από τη μέση τιμή των 7 εξαγώνων, αλλά οι 7 τιμές ταξινομούνται κατά μέγεθος και η μέγιστη και ελάχιστη τιμή άλφα των 7 αποκλείονται από τη μέση τιμή. Αυτό υποδηλώνει ότι μια τιμή άλφα 0,0 δίνει την ίδια διάταξη εξόδου σε μια κανονική συνέλιξη (δηλαδή το μέσο όρο του φίλτρου ομαλοποίησης), όπου η ακτίνα θα καθορίσει τη “δύναμη” του φίλτρου. Μια καλή τιμή για ξεκίνημα για λεπτό φιλτράρισμα είναι άλφα = 0,0, ακτίνα = 0,55. Για ένα περισσότερο θορυβώδες εφέ, δοκιμάστε άλφα = 0,0 και ακτίνα = 1,0.

Μία τιμή άλφα 1,0 θα προκαλέσει τη χρησιμοποίηση της διάμεσης τιμής των 7 εξαγώνων για αντικατάσταση της τιμής του κεντρικού εικονοστοιχείου. Αυτού του είδους το φίλτρο είναι καλό για εξαφάνιση “ελαφριού κρότου” ή θορύβου μονού εικονοστοιχείου από μια εικόνα χωρίς διάδοση του θορύβου έξω ή επάλειψη των χαρακτηριστικών της εικόνας. Λογική χρήση της παραμέτρου ακτίνα θα προσαρμόσει εξαιρετικά το φιλτράρισμα.

Ενδιάμεσες τιμές άλφα δίνουν εφέ κάπου μεταξύ εξομάλυνσης και μείωσης θορύβου "ελαφριού κρότου". Για λεπτό φιλτράρισμα δοκιμάστε να ξεκινήσετε με τιμές άλφα = 0,8, ακτίνα = 0,6. Για περισσότερο θορυβώδη εφέ δοκιμάστε άλφα = 1,0, ακτίνα = 1,0 .

Βέλτιστη εκτίμηση

Αυτός ο τύπος φίλτρου εφαρμόζει ένα φίλτρο εξομάλυνσης προσαρμοσμένο στην εικόνα. Για κάθε εικονοστοιχείο η διακύμανση των τιμών που περιβάλλουν το εξάγωνο υπολογίζεται και η ποσότητα εξομάλυνσης γίνεται αντιστρόφως ανάλογη με αυτή. Η ιδέα είναι ότι εάν η διακύμανση είναι μικρή τότε οφείλεται στο θόρυβο της εικόνας, ενώ εάν είναι μεγάλη οφείλεται σε “επιθυμητά” χαρακτηριστικά εικόνας. Ως συνήθως η παράμετρος ακτίνα ελέγχει την αποτελεσματική ακτίνα, αλλά σας συμβουλεύουμε να αφήσετε την ακτίνα μεταξύ 0,8 και 1,0 ώστε ο υπολογισμός της διακύμανσης να έχει νόημα. Η παράμετρος άλφα ορίζει το κατώφλι θορύβου, πάνω από το οποίο λιγότερη εξομάλυνση θα γίνεται. Αυτό σημαίνει ότι μικρές τιμές άλφα θα δώσουν τα πιο λεπτά αποτελέσματα φιλτραρίσματος, ενώ μεγάλες τιμές τείνουν να εξομαλύνουν όλα τα μέρη της εικόνας. Μπορείτε να ξεκινήσετε με τιμές όπως άλφα = 0,2, ακτίνα = 1,0 και να δοκιμάσετε αύξηση ή μείωση της παραμέτρου άλφα για να πάρετε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αυτός ο τύπος φίλτρου είναι άριστος για φιλτράρισμα θορύβου πρόσμιξης σε ψηφιογραφίες και χρωματιστές εικόνες.

Βελτιστοποίηση ακμής

Αυτός είναι ο αντίθετος τύπος φίλτρου στο φίλτρο εξομάλυνσης. Βελτιστοποιεί τις ακμές. Η παράμετρος άλφα ελέγχει την ποσότητα της βελτιστοποίησης ακμής από λεπτή (0,1) σε θορυβώδη (0,9). Η παράμετρος ακτίνα ελέγχει την αποτελεσματική ακτίνα ως συνήθως, αλλά οι χρήσιμες τιμές είναι μεταξύ 0,5 και 0,9. Δοκιμάστε ξεκινώντας με τιμές άλφα = 0,3, ακτίνας = 0,8.

4.11.4.1. Χρήση συνδυασμού

Οι ποικίλες καταστάσεις λειτουργίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν η μία μετά την άλλη για να πάρουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Π.χ. για να μετατρέψετε μια μονόχρωμη εικόνα με πρόσμειξη σε εικόνα γκρι κλίμακας θα μπορούσατε να δοκιμάσετε ένα ή δύο περάσματα του φίλτρου εξομάλυνσης, ακολουθούμενα από πέρασμα του βέλτιστου φίλτρου εκτίμησης, έπειτα κάποια βελτιστοποίηση λεπτής ακμής. Σημειώστε ότι χρησιμοποιώντας βελτιστοποίηση ακμής είναι πιθανό να είναι χρήσιμο μόνο μετά από ένα από τα μη γραμμικά φίλτρα (μέση περικοπή άλφα ή προαιρετικά φίλτρο εκτίμησης), καθώς βελτιστοποίηση ακμής είναι το ακριβώς αντίθετο της εξομάλυνσης.

Για μείωση θορύβου κβαντισμού χρώματος σε εικόνες (δηλαδή μετατρέποντας αρχεία .gif πίσω σε αρχεία 24 δυαδικών) μπορείτε να δοκιμάσετε ένα πέρασμα βέλτιστου φίλτρου εκτίμησης (άλφα = 0,2, ακτίνα = 1,0), ένα πέρασμα του διάμεσου φίλτρου (άλφα = 1,0, ακτίνα = 0,55) και ενδεχομένως ένα πέρασμα του φίλτρου βελτιστοποίησης ακμής. Πολλά περάσματα του βέλτιστου φίλτρου εκτίμησης με μειούμενες τιμές άλφα είναι πιο αποτελεσματικά από ένα μοναδικό πέρασμα με μεγάλη τιμή άλφα. Ως συνήθως, υπάρχει ένα ισοζύγιο μεταξύ της αποτελεσματικότητας φιλτραρίσματος και απώλειας λεπτομερειών. Ο πειραματισμός προτείνεται.