median_rectmedian_rectMedianRectMedianRect (Operator)

Name

median_rectmedian_rectMedianRectMedianRect — Medianfilterung mit rechteckigen Masken.

Signatur

Beschreibung

median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect führt eine Medianfilterung des Eingabebildes ImageImageImageImageimage mit einer rechteckigen Maske der Größe MaskWidthMaskWidthMaskWidthMaskWidthmaskWidth × MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight durch und liefert das gefilterte Bild in ImageMedianImageMedianImageMedianImageMedianimageMedian zurück.

Konzeptuell sortiert der Medianfilter alle Grauwerte innerhalb der Maske aufsteigend und wählt dann den Median der Grauwerte aus. Der Median ist der „mittlere“ der sortierten Grauwerte, d.h. der Grauwert mit dem Rang (Position) (MaskWidthMaskWidthMaskWidthMaskWidthmaskWidth * MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight - 1) / 2 + 1 der sortierten Grauwerte, wobei der Rang 1 dem kleinsten Grauwert und der Rang MaskWidthMaskWidthMaskWidthMaskWidthmaskWidth * MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight dem größten Grauwert innerhalb der Maske entspricht (siehe auch rank_rectrank_rectRankRectRankRectRankRect).

median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect kann unter anderem zur Glättung von Bildern, zum Unterdrücken unterwünschter Objekte (z.B. Punkte und Linienstrukturen), die kleiner als die Maske sind, und somit zur Schätzung der Hintergrundbeleuchtung für eine Shading-Korrektur oder als Vorverarbeitung für die dynamische Schwellwertoperation (siehe dyn_thresholddyn_thresholdDynThresholdDynThresholdDynThreshold) verwendet werden.

median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect kann bei Verwendung einer quadratischen 3x3 oder 5x5 Filtermaske auf OpenCL Geräten ausgeführt werden.

Das Konzept der Glättungsfilter ist in der Einleitung zum Kapitel Filter / Glättung beschrieben.

Achtung

Werden für MaskWidthMaskWidthMaskWidthMaskWidthmaskWidth oder MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight gerade statt ungerade Werte übergeben, verwendet median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect an ihrer Stelle die nächstgrößeren ungeraden Werte.

median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect verwendet einen Algorithmus mit konstanter Laufzeit pro Pixel, so dass die Laufzeit des Operators nur von der Eingabebildgröße und nicht von der Maskengröße abhängt. Daher ist median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect für große Masken die schnellste Implementierung des Medianfilters in HALCON. Abhängig von der Rechnerarchitektur (Prozessortyp, Verfügbarkeit von SIMD-Befehlen wie SSE2 oder MMX, Cachegröße und -durchsatz, Speicherdurchsatz) ist für kleine Werte von MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight die in median_imagemedian_imageMedianImageMedianImageMedianImage und rank_imagerank_imageRankImageRankImageRankImage verwendete Implementierung schneller als median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect. Typischerweise ist das für MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight 15 der Fall, kann aber z.B. bei nicht vorhandenen SIMD-Befehlen und langsamem Speicher auch für größere Werte von MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight zutreffen.

Weiterhin ist zu beachten, dass median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect aufgrund der rekursiven Implementierung die Filterantwort intern auf dem kleinsten umschließenden Rechteck der Region des Bildes berechnet. Falls die Region nur einen sehr kleinen Teil des umschließenden Rechtecks abdeckt, kann es daher vorkommen, dass median_imagemedian_imageMedianImageMedianImageMedianImage und rank_imagerank_imageRankImageRankImageRankImage auch für größere Werte von MaskHeightMaskHeightMaskHeightMaskHeightmaskHeight schneller als median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect sind.

Beachten Sie, dass Filteroperatoren eventuell unerwartete Resultate ausgeben, wenn ein Bild mit einer reduzierten Domäne als Input übergeben wird. Weitere Informationen können im Kapitel Filter gefunden werden.

Ausführungsinformationen

• Unterstützt OpenCL Compute Devices.
• Multithreading-Typ: reentrant (läuft parallel zu nicht-exklusiven Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Automatisch parallelisiert auf Tupelebene.
• Automatisch parallelisiert auf Kanalebene.
• Automatisch parallelisiert auf Domainebene.

Parameter

Komplexität

Pro Bildpunkt: O(1).

Ergebnis

Sind die Parameterwerte korrekt, dann liefert median_rectmedian_rectMedianRectMedianRectMedianRect den Wert 2 (H_MSG_TRUE). Das Verhalten bei leerer Eingabe (keine Eingabebilder vorhanden) lässt sich mittels set_system('no_object_result',<Result>)set_system("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>)SetSystem("no_object_result",<Result>) festlegen. Gegebenenfalls wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.

Vorgänger

read_imageread_imageReadImageReadImageReadImage

Nachfolger

thresholdthresholdThresholdThresholdThreshold, dyn_thresholddyn_thresholdDynThresholdDynThresholdDynThreshold, regiongrowingregiongrowingRegiongrowingRegiongrowingRegiongrowing

Alternativen

median_imagemedian_imageMedianImageMedianImageMedianImage, rank_rectrank_rectRankRectRankRectRankRect, rank_imagerank_imageRankImageRankImageRankImage

Siehe auch

gray_erosion_rectgray_erosion_rectGrayErosionRectGrayErosionRectGrayErosionRect, gray_dilation_rectgray_dilation_rectGrayDilationRectGrayDilationRectGrayDilationRect, gray_erosion_shapegray_erosion_shapeGrayErosionShapeGrayErosionShapeGrayErosionShape, gray_dilation_shapegray_dilation_shapeGrayDilationShapeGrayDilationShapeGrayDilationShape, gray_erosiongray_erosionGrayErosionGrayErosionGrayErosion, gray_dilationgray_dilationGrayDilationGrayDilationGrayDilation

Literatur

S. Perreault, P. Hébert; „Median Filtering in Constant Time“; IEEE Transactions on Image Processing vol. 16, no. 9, pp. 2389-2394, 2007.
D. Cline, K.B. White, P.K. Egbert; „Fast 8-Bit Median Filtering Based On Separability“; International Conference on Image Processing, vol. V, pp. 281-284, 2007.

Modul

Foundation