В цифровой обработке изображений ядро свёртки, маска, свёрточная матрица — матрица для размытия, выделения границ изображения и других эффектов. Данные эффекты достигаются путем свёртки ядра и изображения, где каждый пиксель интерпретируется как трёхмерный RGB-вектор.
Детали Свёртка ядра и изображения выражается формулой
,
где — изображение после применения свёртки, — ядро свёртки, — изначальное изображение, — произвольные границы свёртки. Стоит заметить, что операция будет применена в диапазоне от до и от до для координат и соответственно.
В зависимости от ядра, операция может создавать разные графические эффекты, такие как: ОперацияЯдроИзображениеТождественное отображениеВыделение границРезкостьРазмытие по Гауссу (3 х 3)Тиснение
Алгоритм Каждый пиксель изображения, представляемый в виде вектора RGB-значений, умножается на ядро, после чего полученное значение вектора преобразуется в цвет, и устанавливается как пиксель нового изображения в соответствующих координатах. Данный алгоритм может быть выражен в виде псевдокода: для каждой строки пикселей в изображении: для каждого пикселя строки в строке пикселей: переменная буфер = 0 для каждой строки элементов в ядре: для каждого элемента ядра в строке элементов: если позиция элемента ядра соответствует позиции пикселя строки тогда: умножить элемент ядра на пиксель строки добавить результат к буферу конецесли установить значение буфера в пиксель выходного изображения
Обработка краев При применении алгоритма зачастую он предполагает наличие пикселей за границами изображений. В таком случае могут использоваться несколько методов для учёта этого случая:
Расширение Краевые пиксели экстраполируются за границы изображения, чтобы предоставить значения для матрицы Зацикливание Пиксели для матрицы берутся с противоположного края, «зацикливая» изображение Обрезание Любой пиксель изображения, который предполагает выход матрицы за границы, пропускается. В таком случае размер конечного изображения отличен от размера изначального изображения Постоянное значение При выходе за границу используется постоянное значение цвета
Категория:Обработка изображений Категория:Выделение признаков (компьютерное зрение)