c++ - Opencv - filter2D() 方法实际上是如何工作的？

Question

我确实查找了 Filter2D 的源代码，但找不到。 Visual c++ 也不能。这里有filter2D算法的专家吗？我知道how it's supposed to work但不是它实际上是如何工作的。我做了自己的filter2d()函数来测试东西，结果与opencvs filter2D()有很大的不同。这是我的代码:

Mat myfilter2d(Mat input, Mat filter){

Mat dst = input.clone();
cout << " filter data successfully found.  Rows:" << filter.rows << " cols:" << filter.cols << " channels:" << filter.channels() << "\n";
cout << " input data successfully found.  Rows:" << input.rows << " cols:" << input.cols << " channels:" << input.channels() << "\n";

for (int i = 0-(filter.rows/2);i<input.rows-(filter.rows/2);i++){
    for (int j = 0-(filter.cols/2);j<input.cols-(filter.cols/2);j++){  //adding k and l to i and j will make up the difference and allow us to process the whole image
        float filtertotal = 0;
        for (int k = 0; k < filter.rows;k++){
            for (int l = 0; l < filter.rows;l++){
                if(i+k >= 0 && i+k < input.rows && j+l >= 0 && j+l < input.cols){  //don't try to process pixels off the endge of the map
                    float a = input.at<uchar>(i+k,j+l);
                    float b = filter.at<float>(k,l);
                    float product = a * b;
                    filtertotal += product;
                }
            }
        }
        //filter all proccessed for this pixel, write it to dst
        st.at<uchar>(i+(filter.rows/2),j+(filter.cols/2)) = filtertotal;

    }
}
return dst;
}

有人发现我的实现有什么问题吗？ (除了慢)

这是我的执行:

  cvtColor(src,src_grey,CV_BGR2GRAY);
  Mat dst = myfilter2d(src_grey,filter);
  imshow("myfilter2d",dst);
  filter2D(src_grey,dst2,-1,filter);
  imshow("filter2d",dst2);

这是我的内核:

float megapixelarray[basesize][basesize] = {
            {1,1,-1,1,1},
            {1,1,-1,1,1},
            {1,1,1,1,1},
            {1,1,-1,1,1},
            {1,1,-1,1,1}
            };

还有 here are the (substantially different) results:

有什么想法吗？

编辑:感谢 Brians 的回答，我添加了以下代码:

//normalize the kernel so its sum = 1
Scalar mysum = sum(dst);
dst = dst / mysum[0];   //make sure its not 0
dst = dst * -1;  //show negetive

filter2d 效果更好。某些过滤器提供完全匹配，而其他过滤器，如 Sobel，fail miserably.

我正在接近实际的算法，但还没有。其他人有什么想法吗？

Answer 1

我认为问题可能是规模问题:如果您的输入图像是 8 位图像，大多数时候卷积会产生一个超出最大值 255 的值。

在您的实现中，您似乎获得了环绕值，但大多数 OpenCV 函数通过限制为最大值(或最小值)来处理溢出。这就解释了为什么 OpenCV 函数的大部分输出都是白色的，以及为什么你的输出中也会出现同心形状。

为了解决这个问题，通过将每个值除以过滤器的总和来规范化您的 megapixelarray 过滤器(即确保过滤器值的总和为 1):

例如，代替这个过滤器(sum = 10):

1 1 1
1 2 1
1 1 1

试试这个过滤器(总和 = 1):

0.1 0.1 0.1
0.1 0.2 0.1
0.1 0.1 0.1