CVPR2019 Oral 论文《Side Window Filtering》C++代码实现

BBuf

发布于 2019-12-09 10:08:48

9400

发布于 2019-12-09 10:08:48

文章被收录于专栏：GiantPandaCVGiantPandaCV

算法原理

作者在知乎上介绍了他这篇论文的原理，原帖见这里：https://zhuanlan.zhihu.com/p/58326095 。我这篇文章主要谈实现。

简单介绍

这篇文章提出了一种新的方法用于滤波保留边缘和角点，原理在上面的文章可以找到，同时也能找到论文原文和一份github的代码，这种方法可以配合现有的任何滤波方法使用，让这些滤波方法都强制保留边缘。只需要将对应的滤波的核的系数换成对应的滤波方法的核即可。这里我用C++实现了均值滤波的Side Window Filtering，代码奉献一下。

实现细节

作者的matlab代码：

https://github.com/YuanhaoGong/SideWindowFilter

//针对灰度图的均值滤波+CVPR 2019的SideWindowFilter
//其他种类的滤波直接换核即可

//针对灰度图的均值滤波+CVPR 2019的SideWindowFilter
//其他种类的滤波直接换核即可

Mat SideWindowFilter(Mat src, int radius = 1) {
  int row = src.rows;
  int col = src.cols;
  int cnt[8] = { 4, 4, 4, 4, 6, 6, 6, 6 };
  //3*3 的模板，如果半径不为1，那么需要修改
  int filter[8][9] = { { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0 },
  { 0 ,0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
  { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1 },
  { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
  { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 } };
  Mat dst(row, col, CV_8UC1);
  for (int i = 0; i < row; i++) {
    for (int j = 0; j < col; j++) {
      if (i < radius || i + radius >= row || j < radius || j + radius >= col) {
        dst.at<uchar>(i, j) = src.at<uchar>(i, j);
        continue;
      }
      int minn = 256;
      int pos = 0;
      for (int k = 0; k < 8; k++) {
        int val = 0;
        int id = 0;
        for (int x = -radius; x <= radius; x++) {
          for (int y = -radius; y <= radius; y++) {
            //if (x == 0 && y == 0) continue;
            val += src.at<uchar>(i + x, j + y) * filter[k][id++];
          }
        }
        val /= cnt[k];
        if (abs(val - src.at<uchar>(i, j)) < minn) {
          minn = abs(val - src.at<uchar>(i, j));
          pos = k;
        }
      }
      int val = 0;
      int id = 0;
      for (int x = -radius; x <= radius; x++) {
        for (int y = -radius; y <= radius; y++) {
          //if (x == 0 && y == 0) continue;
          val += src.at<uchar>(i + x, j + y) * filter[pos][id++];
        }
      }
      dst.at<uchar>(i, j) = val / cnt[pos];
    }
  }
  return dst;
}

int main() {
  Mat src = imread("F:\\cat.jpg", 0);
  for (int i = 0; i < 18; i++) {
    src = SideWindowFilter(src, 1);
    //medianBlur(src, src, 3);
  }
  //Mat dst;
  //medianBlur(src, dst, 3);
  Mat dst = SideWindowFilter(src, 1);
  imshow("result", dst);
  imwrite("F:\\res.jpg", dst);
  waitKey(0);
}

结果

原图：