OpenCV--032：自定义的滤波器

前面已经对图像进行了模糊处理，介绍了几种滤波算法。OpenCV中还可以通过相应API来定义卷积操作，也就是设定自定义的卷积算子。

下面三个自定义的卷积核就分别可以实现均值模糊、图像锐化和图像梯度的功能：

OpenCV中API

• 函数说明

  将图像与内核卷积。

  该函数将任意线性滤波器应用于图像。支持就地操作。当光圈部分位于图像外部时，该函数会根据指定的边框模式对异常像素值进行插值。

  该函数实际上会计算相关性，而不是卷积：
  $dst(x,y)=∑_{0≤y′<kernel.rows}^{0≤x′<kernel.cols}kernel(x′,y′)∗src(x+x′−anchor.x,y+y′−anchor.y)$dst(x,y)=0≤y′<kernel.rows∑0≤x′<kernel.cols​kernel(x′,y′)∗src(x+x′−anchor.x,y+y′−anchor.y)
  对于足够大的内核（〜11 x 11或更大），该函数使用基于DFT的算法，对于较小的内核，该函数使用直接算法。

• 函数声明

  void filter2D( 
          InputArray src, 
          OutputArray dst, 
          int ddepth,
          InputArray kernel, 
          Point anchor = Point(-1,-1),
          double delta = 0, 
          int borderType = BORDER_DEFAULT
  );
  

• 函数参数

  src	输入图像
  dst	和src具有相同尺寸和类型的输出图像
  ddepth	目标图像的所需深度。ddepth默认为-1，此时表示输入与输出图像类型一致
  kernel	卷积核（或一个相关核），一个单通道浮点矩阵；如果要将不同的内核应用于不同的通道，请使用split将图像分为单独的色彩平面，并分别进行处理。
  anchor	内核的锚点，指示内核中已过滤点的相对位置；锚点应位于内核内；默认值（-1，-1）表示锚位于内核中心。
  delta	在将像素存储到dst之前将其添加到过滤后的像素的可选值。

  ddepth，当涉及到浮点数计算或者计算会产生负值的时候，需要将ddepth设为CV_32F类型，在滤波完成之后在使用下面的convertScaleAbs函数将图像从浮点型转为字节类型。

  void convertScaleAbs(
             InputArray src, 
  		   OutputArray dst,
             double alpha = 1,
             double beta = 0);
  

• 举例应用

  int main() {
  	Mat src = imread("D:/test/src.jpg");
  	Mat kernel1 = Mat::ones(5, 5, CV_32F) / (float)(5 * 5);
  
  	
  	//kernel定义则使用了重载
  	Mat kernel2 = (Mat_<char>(3, 3) << 0, -1, 0, -1, 5 ,- 1, 0, -1, 0);
  	Mat kernel3 = (Mat_<int>(2, 2) << 1, 0, 0, -1);
  
  	Mat dst1, dst2, dst3, dst4;
  	filter2D(src, dst1, -1, kernel1);
  	filter2D(src, dst2, -1, kernel2);
  
  	//浮点数计算或者计算会产生负值的时候，
  	//需要将ddepth设为CV_32F类型，
  	//在滤波完成之后在使用下面的convertScaleAbs函数将图像从浮点型转为字节类型。
  	filter2D(src, dst3, CV_32F, kernel3);
  	convertScaleAbs(dst3, dst3);
  
  	imshow("src", src);
  	imshow("dst1", dst1);
  	imshow("dst2", dst2);
  	imshow("dst3", dst3);
  
  	waitKey(0);
  
  	return 0;
  }