Nichtlineare Filter

• Grenzen bei globaler Binarisierung

  • Fehleranfällig bei lokalem Helligkeitsverlauf

• Shading Korrektur (auch unscharf Maskieren):

  • Kompensation durch Subtraktion eines Tiefpass-gefilterten Bildes (mit sehr großer Filterbreite)

Ablauf:

1. Anwendung von Tiefpass-Filter (z.B. Gauss)

2. Subtraktion von Ausgangsbild-Tiefpassbild

-> Jetzt besser globalen Schwellwert für Binarisierung zu finden

• Filter meist m,n ungerade damit Symmetrie-Zentrum existiert

• nicht-linearer Filter wird mit einer “Sort and Pick”-Operation dargestellt

• spezielle Randbehandlung nötig

• es wird ein Wert aus dem Quellbild unverändert in das Zielbild kopiert

• verschiedene Filteroperationen sind damit möglich: Minimun, Median, Maximum

• Operation “Sortieren” ist nicht-linear und hat werteabhängige Laufzeit

• es entstehen keine neune Werte -> Binärbild bleibt Binärbild

• Filtergröße nxm mit Pivot-Element in der Mitte

• Helligkeitswerte im Kernelbereich des Eingangsbild werden sortiert und der Median als Wert für das Ausgangsbild gewählt

• es entstehen keine neuen Werte

• Kanten bleiben erhalten

• kleine Strukturen werden gelöscht

• relativ hohe Rechenzeit

Mittelwert Filter:

• Neue Granwerte

• verschmierte Kanten

• feine Strukturen werden gedämpft

• schnell

• Tiefpasscharakter

• nicht umkehrbar

Median-Filter:

• keine neuen Grauwerte

• erhält Strukturen

• feine Strukturen gehen verloren

• langsamer

• werteabhängig

• nicht umkehrbar

• lokale Binarisierung: adaptiver, ortsangepasster Schwellwert

Schwellwertbestimmung nach Bernsen:

• Minimum-Filter mit Kernelgröße r x r

• Maximum-Filter mit Kernelgröße r x r

• Pixelweiser Schwellwert:

  • Mittelwert je Pixel beider Filteroperationen

• gut geeignet für Bilder mit vielen kleinen, lokalen Strukturen

• weniger gut geeignet für große Flächen

• weniger gut geeignet für Flächen ohne Information