In der Bildverarbeitung ist ein Gauß-Filter, auch Gauß-Unschärfe genannt, eine Art linearer Glättungsfilter, der das Bildrauschen reduziert und das Bild unscharf macht. Sie basiert auf der Gaußschen Funktion, einer mathematischen Funktion, die eine glockenförmige Kurve beschreibt.
Der Gaußsche Filter funktioniert, indem er das Bild mit einem Gaußschen Kernel faltet. Dabei handelt es sich um eine Gewichtsmatrix, die den Werten der Gaußschen Funktion an verschiedenen Punkten entspricht. Der Faltungsprozess umfasst die Multiplikation jedes Pixels im Bild mit seinem entsprechenden Gewicht im Kernel und die anschließende Summierung der Produkte, um den neuen Wert des Pixels im gefilterten Bild zu erhalten.
Der Gauß-Filter wird häufig verwendet, um hochfrequentes Rauschen in Bildern zu reduzieren, beispielsweise Salz-und-Pfeffer-Rauschen oder Gauß-Rauschen. Es kann auch zum Erzeugen künstlerischer Effekte verwendet werden, z. B. zum Verwischen des Hintergrunds eines Bildes, um den Vordergrund hervorzuheben.
Zu den Parametern eines Gaußschen Filters gehört die Standardabweichung (σ) des Gaußschen Kernels. Ein größerer Wert von σ führt zu einem unschärferen Bild. Auch die Größe des Kernels spielt eine Rolle, da ein größerer Kern eine gleichmäßigere Unschärfe erzeugt.
Gaußsche Filter werden in der Bildverarbeitung häufig als Vorverarbeitungsschritt verwendet, bevor andere Operationen wie Kantenerkennung oder Segmentierung angewendet werden. Sie können auch verwendet werden, um sanfte Übergänge zwischen verschiedenen Bildteilen zu erzeugen.
Hier ist eine visuelle Darstellung der Funktionsweise eines Gaußschen Filters:
Originalbild
Gaußsche Unschärfe
Wie Sie sehen können, hat die Gaußsche Unschärfe das Bildrauschen entfernt und es glatter gemacht.
