4.5.3 Filterung im Ortsraum

Filterung im Ortsbereich funktioniert so, dass ein sogenanntes "gleitendes Fenster" (moving window) über die Rastermatrix läuft. Dieses Fenster ist die Filtermatrix (engl. Kernel), die eine bestimmte Ausdehnung in Zeilen- und Spaltenrichtung hat. Diese Ausdehnung umfasst in der Regel eine ungerade Zahl von Pixeln, z.B. 3 3, 5 5, 7 7. Die Matrix wird in der linken oberen Ecke des Bildes platziert (siehe Abb.). Der Grauwert für das im Zentrum der Matrix liegende Pixel wird ausgerechnet und ersetzt. Der berechnete Wert ist also eine gewichtete Summe der Pixel die unter der Filtermatrix liegen. Als Gewichte dienen die Maskenwerte.

[nach Mather 1996]

Dann wird die Matrix ein Pixel weiter nach rechts gesetzt, der Grauwert für das neue mittige Pixel ausgerechnet usw. Das wird so weitergeführt bis die Filtermatrix im rechten unteren Bildrand angekommen ist.
Das Resultat ist ein gefiltertes Bild, das allerdings ungefilterte Pixel am Rand besitzt, die dann entweder auf 0 gesetzt werden oder die Grauwerte der Nachbarpixel erhalten, um das Ausgabebild in derselben Größe zu halten wie das Eingabebild.

Die Operation dieser sog. Faltung kann dann folgendermaßen geschrieben werden:
wobei f(x,y) das Ausgangsbild und g(x,y) die Filtermatrix bezeichnet.

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