图像平滑与图像模糊是同一概念，主要用于图像的去噪。平滑要使用滤波器，为不改变图像的相位信息，一般使用线性滤波器，其统一形式如下：
其中h称为滤波器的核函数，说白了就是权值。不同的核函数代表不同的滤波器，有不同的用途。
在图像处理中，常见的滤波器包括：
1.归一化滤波器（Homogeneous blur）
也是均值滤波器，用输出像素点核窗口内的像素均值代替输出点像素值。
2.高斯滤波器（Guassian blur）
是实际中最常用的滤波器，高斯滤波是将输入数组的每一个像素点与 高斯内核 卷积将卷积和当作输出像素值。高斯核相当于对输出像素的邻域赋予不同的权值，输出像素点所在位置的权值最大（对应高斯函数的均值位置）。二维高斯函数为，
1.中值滤波器（median blur）
中值滤波将图像的每个像素用邻域(以当前像素为中心的正方形区域)像素的中值代替。对椒盐噪声最有效的滤波器，去除跳变点非常有效。
2.双边滤波器（Bilatrial blur）
为避免滤波器平滑图像去噪的同时使边缘也模糊，这种情况下使用双边滤波器。关于双边滤波器的解释参见
下面的程序将先给标准Lena图像添加椒盐噪声，分别使用4种不同的滤波器进行平滑操作，请注意观察不同滤波器对椒盐噪声的去噪效果！
程序分析及结果
/*
* FileName : image_smoothing.cpp
* Author : xiahouzuoxin @163.com
* Version : v1.0
* Date : Wed 17 Sep 2014 08:30:25 PM CST
* Brief :
*
* Copyright (C) MICL,USTB
*/
#include "cv.h"
#include "imgproc/imgproc.hpp"
#include "highgui/highgui.hpp"
using namespace std;
using namespace cv;
const int MAX_KERNEL_LENGTH = 10;
const char *wn_name = "Smoothing";
static void salt(Mat &I, int n);
static void disp_caption(const char *wn_name, Mat src, const char *caption);
static void disp_image(const char *wn_name, Mat I);
/*
* @brief
* @inputs
* @outputs
* @retval
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc<2) {
cout<<"Usage: ./image_smoothing [file name]"<<endl;
return -1;
}
Mat I = imread(argv[1], CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
salt(I, 6000);
imshow(wn_name, I);
waitKey(0);
Mat dst; // Result
/* Homogeneous blur */
disp_caption(wn_name, I, "Homogeneous blur");
for (int i=1; i<MAX_KERNEL_LENGTH; i+=2) {
blur(I, dst, Size(i, i), Point(-1,-1));
disp_image(wn_name, dst);
}
/* Guassian blur */
disp_caption(wn_name, I, "Gaussian blur");
for (int i=1; i<MAX_KERNEL_LENGTH; i+=2) {
GaussianBlur(I, dst, Size(i, i), 0, 0);
disp_image(wn_name, dst);
}
/* Median blur */
disp_caption(wn_name, I, "Median blur");
for (int i=1; i<MAX_KERNEL_LENGTH; i+=2) {
medianBlur(I, dst, i);
disp_image(wn_name, dst);
}
/* Bilatrial blur */
disp_caption(wn_name, I, "Bilatrial blur");
for (int i=1; i<MAX_KERNEL_LENGTH; i+=2) {
bilateralFilter(I, dst, i, i*2, i/2);
disp_image(wn_name, dst);
}
waitKey(0);
return 0;
}
/*
* @brief 显示提示文字（滤波方法）
* @inputs
* @outputs
* @retval
*/
static void disp_caption(const char *wn_name, Mat src, const char *caption)
{
Mat dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
putText(dst, caption, Point(src.cols/4, src.rows/2), CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1, Scalar(255,255,255));
imshow(wn_name, dst);
waitKey(0);
}
/*
* @brief 显示图像
* @inputs
* @outputs
* @retval
*/
static void disp_image(const char *wn_name, Mat I)
{
imshow(wn_name, I);
waitKey(1000);
}
/*
* @brief 添加椒盐噪声
* @inputs
* @outputs
* @retval
*/
static void salt(Mat &I, int n=3000)
{
for (int k=0; k<n; k++) {
int i = rand() % I.cols;
int j = rand() % I.rows;