Filtros Espaciales de Suavizamiento

Los filtros suavizantes se emplean para hacer que la imagen aparezca algo borrosa y tambien para reducir el ruido. Es útil que la imagen aparezca algo borrosa en algunas etapas del preprocesado, como la eliminación de pequeños detalles de una imagen antes de la extracción de un objeto (grande), y el relleno de pequeños espacios entre lines o curvas (reducción de ruido).

NOTA:
PARA PODER APRECIAR CON MEJOR DETALLES LOS RESULTADOS OBTENIDOS, HACER CLIC SOBRE LAS IMAGENES. . .

Filtros Lineales:

Llamados tambien filtros promedios, consiste simplemente en promediar los pixeles que caen dentro de la máscara. A estos filtros tambien se le conoce con el nombre de filtros paso bajo, se usan para reducción de ruido y eliminación de detalles irrelevantes.

Para probar los diferentes filtros lineales utilizaremos la siguiente imagen:


A esta imagen se le aplico tres diferentes filtros, con mascaras de 3x3.

Mácara 1:


Aplicanco la máscara 1 obtenemos el siguiente resultado:


Máscara 2:
Aplicanco la máscara 2 obtenemos el siguiente resultado:


Máscara 3: (Filtro Gaussiano)


Aplicando la máscara 3 obtenemos el siguiente resultado:



Filtros Estadísticos:

Usan las estadísticas contenidas dentro de los píxeles que caen dentro de la máscara, por ejemplo el calculo de la media, de la moda, etc.

• Filtro Mediana: Este filtro permite la eliminación de ruido aleatorio sin volver muy borrosa la imagen; ademas de la eliminación efectiva del ruido "sal y pimienta". Para la implementación primero ordenamos la máscara obtenida de la imagen, luego remplazamos el pixel central por la mediana de la máscara, y luego nos pasamos al siguiente pixel, esto se repite para toda la imagen.

• Filtro Max: Se considera el valor mas alto de los pixeles ordenados. Su utilidad es buscar los puntos mas brillantes de la imagen.
  

• Filtro Min: Se considera el valor mas pequeño de los pixeles ordenados. Su utilidad es buscar los puntos mas oscuros de la imagen.

• Filtro Moda: Se elige el valor mas frecuente, es decir el valor que más aparece en la máscara. Si todos son diferentes o hay varios valores que aparecen con igual frecuencia, tomar el valor medio de los pixeles que no difieren entre si mas de un umbral.

• Filtro del Punto Medio: Escoger el valor máximo y mínimo dentro de la máscara y promediarlos, luego reemplazarlos con el pixel central.

• Filtro del Punto Medio Alfa Recortado: Es el promedio de los valores dentro de la máscara, pero con algunos valores iniciales y dinales excluidos.

• Filtro de Media Geométrica: Trabaja mejor con ruido gaussiano, se comporta mal con ruido tipo sal y pimienta.

• Filtro de la Media Armónica: Trabaja bien con ruido tipo "sal" y ruido gaussiano, y falla con ruido de sal y pimienta.

• Filtro de Media Contra-Armónica: Trabaja bien con imágenes con ruido tipo "sal y pimienta", dependiendo del orden de R, para valores negativos de R, elimina ruido tipo "sal", para valores positivos elimina el ruido tipo "pimienta".

• Filtro medio MYp: Este filtro depende de un valor "p", para valores mayores a 1 la imagen se vuelve mas oscura, y para valores menores que 1 la imagen se vuelve mas clara.

• Filtro Adaptativo: Tiene la capacidad de adaptarse a las características locales de la imagen, el filtro adaptativo esta dado por: