Особенности фильтрация деталей цифровых изображений

В программах — графических редакторах содержится большой арсенал цифровых фильтров, применение которых позволяет по­высить резкость изображения, выделить контуры деталей, устра­нить помехи и исправить пространственные искажения изображе­ний, а также некоторые ошибки в освещении объектов.

Фильтры высоких частот. К фильтрам высоких частот, содер­жащимся в программе Adobe Photoshop, относятся фильтры группы Резкость, с их помощью можно также повысить резкость на краях или выделить контуры изображения.

Для того чтобы использовать один из фильтров группы Рез­кость, нужно выбрать в меню Фильтр команду Резкость, подвес­ти курсор к прямоугольнику с названием нужного фильтра и нажать левую кнопку мыши.

Графический редактор Adobe Photoshop содержит четыре фильтра группы Резкость: Резкость, Резкость +, Резкость на кра­ях и Контурная резкость.

Фильтр Резкость повышает резкость изображения за счет уси­ления контраста между соседними пикселами (рис. 216).

!, ШИП Hi III.'.'!

а

Рис. 216. Исходное изображение (а) и изображение, подвергнутое обработке с помощью фильтра Резкость (б)

Фильтр Резкость + выполняет ту же операцию, но дает боль­ший эффект в усилении контраста.

Фильтр Резкость на краях повышает резкость только на грани­цах цветовых переходов, при этом все остальные области изобра­жения остаются без изменений.

Фильтр Контурная резкость — действие фильтра аналогично действию фильтра резкость на краях, но дополнительно обеспечи­вается возможность изменять контраст краев. При использовании этого фильтра задают три параметра: Эффект — определяет сте­пень усиления контраста пикселов (от 1 до 500 %); Радиус — опре­деляет ширину контура (от 0,1 до 250 пикселов); Порог — опреде­ляет минимальное различие уровней яркости, которое служит порогом, достаточным для усиления контраста (от 0 до 255).

Действие фильтра Контурная резкость подобно известному в традиционной фотографии нерезкому маскированию.

Фильтры низких частот. С помощью фильтра низких частот в изображении устраняются мелкие детали, являющиеся помехами, например фактура бумаги, тканей при выявлении слабовидимого. Такой фильтр применяется для подавления интенсивных помех и приводит к смягчению резкости изображения. Операция фильтра­ции низких частот устраняет и различные дефекты изображения устраняет мешающей контрасту К фильтрам низких частот отно­сятся фильтры группы Размытие, их действие обратно действию фильтров группы Резкость.

Для того чтобы использовать фильтр Размытие, нужно выбрать в меню Фильтр команду Размытие, подвести курсор к прямоуголь­нику с названием нужного фильтра и нажать левую кнопку мыши.

Для подавления шумов и устранения отдельных дефектов в изображении применяют рангово-порядковые фильтры низких час­тот, выравнивающие яркости. Принцип их работы состоит в сорти­ровке значений яркостей на определенном участке изображения (обычно размером не более трех-пяти элементов изображения) и выравнивании яркости и подавлении элементов, яркость которых значительно отличается от среднего значения на этом участке. При этом можно устранить отдельные мешающие детали изображения (дефекты), не изменяя контраста полезных деталей. При использо­вании таких фильтров можно произвольно задавать радиус, опре­деляющийся количеством элементов, на котором значения ярко­стей будут усредняться. Чем больше радиус зоны сортировки, тем шире диапазон ошибок, которые могут быть скорректированы. Од­нако при фильтрации лучше ограничиться зоной радиусом не бо­лее трех элементов, так как расширение ее может привести к воз­никновению искажений изображения и потере деталей. К таким фильтрам относятся фильтры группы Шум из программы Adobe Photoshop: Пыль и царапины и Моноколь, имеющие аналогичное действие.

При использовании фильтра Пыль и царапины, кроме парамет­ра Радиус, задают значение Порога, определяющего минимальное отклонение значения яркости пикселов для их исключения из изо­бражения. После определения Радиуса зоны для устранения помех увеличивают Порог до такого предела, чтобы получить достаточ­ную четкость изображения без появления дефектов.

Фильтры группы Шум устраняют мелкие детали, являющиеся помехами, например фактуру бумаги, ткани при выявлении слабо­видимого, но и снижают резкость изображения, не изменяя контра­ста полезных деталей.

Фильтры, устраняющие пространственные искажения изо­бражений. В графических редакторах имеются фильтры, устра­няющие (исправляющие) пространственные искажения следов, расположенных при съем№ на криволинейных поверхностях, на­пример следов пальцев руки на бутылках, электрических лампочках и т. п. Применяя этот вид фильтрации, получают изображения, аналогичные изображениям следов, расположенных на плоской поверхности.

Устраняют пространственные искажения с помощью фильтра Дисторсия. Для этого нужно выбрать в меню Фильтр команду Дис-торсия и в открывшемся диалоговом окне задать определенное значение масштаба до полного устранения пространственных ис­кажений (рис. 217).

Однако при обработке изображений криминалистических объек­тов не рекомендуется использовать фильтры, допускающие непро­порциональную деформацию изображения или отдельных его час­тей, существенно искажающие цветовой баланс изображения и внешний вид путем его стилизации, а также фильтры, использую­щие эффекты художественного оформления.