Was ist ein Medianfilter?
Ein Medianfilter ersetzt jedes Pixel durch den Medianwert seiner Umgebung. Er unterdrückt vereinzeltes Rauschen und bewahrt scharfe Grenzen besser als Filter, die benachbarte Werte mitteln.
So funktionieren Medianfilter
Ein Medianfilter ist eine nichtlineare Nachbarschaftsoperation, die benachbarte Abtastwerte ordnet und den mittleren für die Ausgabeposition auswählt. Da ein extremer Abtastwert diesen Rang kaum beeinflusst, können vereinzelte helle oder dunkle Impulse verschwinden, ohne Werte über eine Kante hinweg zu mitteln. Fenstergeometrie und Randbehandlung beeinflussen das Ergebnis ebenso wie die Fenstergröße. Die Operation wird üblicherweise bei der Restaurierung oder Maskenbereinigung vor einer späteren Analyse oder dem Encoding angewendet.
Wichtige Fakten
- Bei einer ungeraden Anzahl von Abtastwerten im Fenster ist der Median ein Wert aus der Nachbarschaft; der Filter wählt also nach Rang aus, statt zu mitteln. Bei einer geraden Anzahl mitteln Implementierungen häufig die beiden mittleren Werte, wodurch ein Wert entstehen kann, der in der Eingabe nicht vorkommt.
- Separate Mediane für den roten, grünen und blauen Kanal können eine Farbkombination erzeugen, die in der Nachbarschaft nicht vorkommt. Vektormedianverfahren bewahren die Beziehungen zwischen den Komponenten.
- Eine naive Implementierung sortiert jedes Fenster unabhängig. Gleitende Histogramme oder Auswahlalgorithmen können wiederholte Arbeit reduzieren, besonders bei begrenzten ganzzahligen Wertebereichen.
Wann Medianfilter wichtig sind
Wählen Sie einen Medianfilter für Salz-und-Pfeffer-Rauschen in Scans, Fotografien oder Eingaben für maschinelles Sehen. Größere Nachbarschaften entfernen mehr Artefakte, können aber feine Details löschen und den Verarbeitungsaufwand erhöhen.