Фильтры

Инструмент основные фильтры

Инструмент основные фильтры позволяет применить к вашему изображению несколько простых фильтров. Это может быть весьма полезно для удаления шума с данных; однако, реально измеренные данные изменяются в процессе применения фильтра, и требуется особая аккуратность чтобы не удалить с изображения важные детали.

Все фильтры меняют данные на основе значений в некоторой окрестности фильтруемого пикселя. Для некоторых фильтров размер и форма окрестности являются фиксированными. Для большинства, однако, размер может контролироваться параметром размер. Размер определяет диаметр окрестности для всех фильтров, кроме основанных на гауссовой функции (описанных ниже). Следовательно, рекомендуется использовать фильтры нечётного размера поскольку их действие будет симметричным.

Среднее значение
Значение после фильтра это среднее значение точек окружения исходного пикселя.
Срединное значение
Значение после фильтра это срединное значение точек окружения исходного пикселя.
Выборочная уборка шума
Фильтр проверяет, не является ли значение экстремумом в окрестности. Значения, не являющиеся экстремумами, сохраняются. Значения экстремумов заменяются следующим наибольшим (наименьшим) значением.
Минимум
Также известен как фильтр эрозии, заменяет значение минимальным в окрестности. Точнее, эрозия проводится с помощью плоского диска заданного диаметра.
Максимум
Также известен как фильтр расширения, заменяет значение максимальным в окрестности. Точнее, расширение проводится с помощью плоского диска заданного диаметра.
Размыкание
Фильтр размыкания – эрозия, за которой следует расширение. Положительные выступы при этом удаляются с поверхности, в то время как гладкие области и впадины в той или иной мере сохраняются.
Замыкание
Фильтр замыкания – расширение, за которым следует эрозия. Отрицательные выступы при этом удаляются с поверхности, в то время как гладкие области и выступы в той или иной мере сохраняются.
ППФ размыкания
Простой фильтр размыкания или замыкания может быть слишком грубым для коррекции дефектов переменного размера. Переменный последовательный фильтр (ППФ) состоит из последовательности операций замыкания и размыкания с последовательно увеличивающимся диском до заданного размера. Он лучше сохраняет форму особых деталей, которые не должны удаляться размыканием. Последней операцией фильтра является размыкание.
ППФ замыкания
Переменный последовательный фильтр замыкания отличается от фильтра размыкания только порядком базовых операций. Последней операцией данного фильтра будет замыкание.
Кувахара
Фильтр Кувахары – сохраняющий кромки сглаживающий фильтр.
Убрать "шахматную доску"
Сглаживающий фильтр, специально предназначенный для удаления текстур, напоминающих шахматную доску, с изображений при сохранении других особенностей. Это фильтр свёртки с ядром
Dechecker filter 5 × 5 coefficient matrix
Гауссов
Гауссов фильтр – сглаживающий фильтр, параметр размера определяет полную ширину на половинной высоте гауссовой кривой. Соотношение между полной шириной на половинной высоте и σ:
FWHM-sigma relation for Gaussian
Сделать резким
Простая операция повышения контраста, которая является обратной гауссову фильтру. Сначала он дополнительно сглаживает изображение соответствующим гауссовым фильтром. Результат затем экстраполируется обратно чтобы получить оценку более резкого изображения.

По умолчанию, эти фильтры будут применяться ко всему изображению. Но можно применить фильтр к отдельной области, выбрав её мышью. Это может быть полезно для коррекции плохо промеренных областей в хорошем изображении.

Также можно ограничить область применения фильтра с помощью маски. В этом случае маска задаёт активные пиксели, значение которых будет изменяться фильтром. Пиксели в окрестности активной области могут по прежнему участвовать в расчёте пассивно, т.е. их значения будут влиять на результат.

Несколько основных фильтров можно использовать для простой уборки шума и дефектов. Дальнейшая работа с функциями выделения дефектов и их удаления описана в разделе редактирование данных, в качестве примера можно привести маску выпадающего и удалить данные под маской. Более продвинутые функции удаления шума в Gwyddion, например, удаление шума с помощью дискретного вейвлет-преобразования (DWT) и Фурье-фильтрации, описаны в разделе расширенное редактирование данных.

Снимок экрана инструмента фильтрации с применением фильтра среднего к прямоугольной выделенной области.

Свёртка

Обработка данныхИнтегральные преобразованияФильтр свёртки

Свёртки с произвольным ядром до 9 × 9 могут производиться используя фильтр свёртки.

Текстовое поле Делитель представляет собой общий множитель, на который делятся все коэффициенты перед применением фильтра. Это позволяет использовать ненормализованные коэффициенты, которые нередко представляются круглыми числами. Нормализация также может быть посчитана автоматически когда установлен флаг автоматически. Если сумма коэффициентов ненулевая, это делает фильтр сохраняющим сумму, т.е. она является множителем, который нормализует сумму коэффициентов к единице. Когда сумма коэффициентов равна нулю, автоматический фактор просто становится равным 1.

Поскольку многие практически используемые фильтры проявляют различные формы симметрии, коэффициенты могут быть автоматически дополнены в соответствии с выбранным типом симметрии (четные, нечетные). Дополнение происходит при нажатии Enter в поле ввода коэффициента.

Сразу после установки доступен только пример фильтра Identity (тождественность, он не слишком полезен, т.к. ничего не делает). этот фильтр не может быть изменён, чтобы создать новый используйте кнопку Новый на вкладке Предустановки.