远离中心时使图像更加模糊

Question

我是 OpenCV 新手。我想创建一个函数，该函数在图像中获取一些焦点，并随着您远离该焦点而逐渐变得更加模糊（例如，持续更加模糊，而不是选择要模糊和非模糊的区域）。我想让模糊尽可能连续地增加。有人对如何做到这一点有任何想法吗？

Answer 1

这是一种使用多种模糊强度的方法。

方法

• 计算图像的版本，其中 sigma 是 2 的幂
• 计算每个像素所需的西格玛
• 取以2为底的对数进行查找
• 在两个级别之间线性插值每个像素

代码

im = cv.imread(cv.samples.findFile("lena.jpg"))
(height, width) = im.shape[:2]

cx,cy = (width-1) / 2, (height-1) / 2

y,x = np.mgrid[0:height, 0:width]
distance = np.hypot(x-cx, y-cy)

sigma = distance ** 2 * 0.0002

logsigma = np.log2(sigma).astype(np.float32)

def ntimes(n, fn, *a, **kw):
    def sub(arg):
        for i in range(n):
            arg = fn(arg, *a, **kw)
        return arg
    return sub

nlayers = 8

blur_pyramid = [im]
for k in range(nlayers-1):
    blur_pyramid.append(cv.pyrDown(blur_pyramid[k]))

blur_layers = np.array([
    ntimes(k, cv.pyrUp)(blur_pyramid[k])
    for k in range(nlayers)
])

# this is faster than calculating GaussianBlur on the full-size image

# this stunt is needed because I can't figure out how to make numpy do the equivalent indexing

@nb.njit(parallel=True)
def sample_along_axis0(texture, levelmap):
    N,H,W,C = texture.shape
    out = np.empty((H,W,C), dtype=np.uint8)
    levelmap = np.clip(levelmap, 0, N-1)

    ilevelmap = np.clip(np.floor(levelmap).astype(np.int32), 0, N-2)
    flevelmap = levelmap - ilevelmap

    for y in nb.prange(H):
        for x in range(W):
            ilevel = ilevelmap[y,x]
            flevel = flevelmap[y,x]
            out[y,x] = np.clip(
                (1-flevel) * texture[ilevel,y,x] + flevel * texture[ilevel+1,y,x],
                0, 255)

    return out

composite = sample_along_axis0(blur_layers, logsigma)

此代码在西格玛级别计算中包含“相差一”错误。由于 中的低通，第二级[1]对应于 sigma=1 pyrDown，但是我将其视为代表log(sigma) == 1，这意味着 sigma=2。我认为这对于读者来说是一个很好的练习，可以找到合适的地方来解决这个问题。

以下是具有最近邻插值（沿着级别）并且每个级别具有不同色调的版本。您可以清楚地看到级别的交汇处。内环全部是“红色”，因为根本没有模糊，即它的级别为 0（并且源图像严重染成红色）。

为什么这种方法有意义？

模糊是低通的。如果考虑低通频谱图，它会在超过某个点后下降。

对于这种径向变化的模糊，您希望该截止点向左/向右移动（沿着频率轴）。

如果您只获取源图像和它的强烈模糊版本，然后在它们之间进行插值，这不会向左/向右移动点，它会向上/向下移动整个频率平台，即超出截止值的频率观点。

在极限情况下，如果模糊版本非常强烈，它就只是一种平面颜色。你基本上会得到一个小插图：