1. 边界处理的类型
2. opencv的实现
在图像处理中,经常需要空域或频域的滤波处理,在进入真正的处理程序中,需要考虑图像边界情况。
通常的处理方法是为图像增加一定的边缘,以适应 卷积核 在原图像边界的操作。
1. 增加边界的类型有以下4个类型:
以一行图像数据为例,abcdefgh是原图数据,|是图像边界,为原图加边
aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh 重复
fedcba|abcdefgh|hgfedcb 反射
gfedcb|abcdefgh|gfedcba 反射101,相当于上一行的左右互换
cdefgh|abcdefgh|abcdefg 外包装
iiiiii|abcdefgh|iiiiiii with some specified 'i' 常量
2. opencv的实现
opencv中有几处增加边界的实现,其源码分别散布在Utils.cpp,Filter.cpp,Ts_func.cpp中,功能和实现都基本相同。
以Utils的copyMakeBorder,及Filter中的borderInterpolate为例,这两种的代码风格比较通俗易懂。
边界处理的步骤:
首先,为目的图像(结果图像)分配内存,图像大小为size(src.rows + top + bottom, src.cols + left + right)
然后,以原图为基准,逐行处理,先扩展左边界,复制原图数据到目的图像,再扩展右边界。
最后,扩展上边界,以及下边界。
其中,每扩展一个边界像素,都需要计算出对应的原图中的位置,这个功能被提炼出来,就是borderInterpolate
/*
Various border types, image boundaries are denoted with '|'
* BORDER_REPLICATE: aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh
* BORDER_REFLECT: fedcba|abcdefgh|hgfedcb
* BORDER_REFLECT_101: gfedcb|abcdefgh|gfedcba
* BORDER_WRAP: cdefgh|abcdefgh|abcdefg
* BORDER_CONSTANT: iiiiii|abcdefgh|iiiiiii with some specified 'i'
*/
int cv::borderInterpolate( int p, int len, int borderType ) // p是扩展边界的位置,len是原图宽度
{
if( (unsigned)p < (unsigned)len ) // 转换为无符号类型,左边界和上边界:p一般是负数,右边界和下边界,p一般是大于len的。
;
else if( borderType == BORDER_REPLICATE ) // 重复类型,每次对应原图的位置是0或len-1
p = p < 0 ? 0 : len - 1;
else if( borderType == BORDER_REFLECT || borderType == BORDER_REFLECT_101 ) // 反射/映射
{
int delta = borderType == BORDER_REFLECT_101;
if( len == 1 )
return 0;
do
{
if( p < 0 ) // 反射:左边界或101:右边界
p = -p - 1 + delta;
else
p = len - 1 - (p - len) - delta;
}
while( (unsigned)p >= (unsigned)len );
}
else if( borderType == BORDER_WRAP ) // 包装
{
if( p < 0 ) // 左边界
p -= ((p-len+1)/len)*len;
if( p >= len ) // 右边界
p %= len;
}
else if( borderType == BORDER_CONSTANT ) // 常量,另外处理
p = -1;
else
CV_Error( CV_StsBadArg, "Unknown/unsupported border type" );
return p;
}