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OpenCV 核心算法全套原理详解(滤波 / 阈值 / 直方图 / 边缘 / 轮廓 / 形态学 / 特征匹配 / 霍夫 / 光流)一、图像滤波(线性 + 非线性)1. 均值滤波 blur原理:线性低通滤波,固定尺寸窗口内所有像素等权重求和取平均,用平均值替换中心像素。 卷积核示例 3×3: \(K=\frac19\begin{bmatrix}111\\111\\111\end{bmatrix}\)特点:快速平滑、降噪;同等模糊强度下边缘糊化最严重;对椒盐噪声无效,噪点扩散成灰斑。适用:低算力设备轻微平滑,无精细轮廓图像。2. 高斯滤波 GaussianBlur原理:线性低通,卷积核权重服从二维高斯分布,窗口中心权重最高,向四周平滑衰减。 公式:\(G(x,y)=\frac{1}{2\pi\sigma^2}\exp\left(-\frac{x^2+y^2}{2\sigma^2}\right)\) σ 控制平滑强度,σ 越大模糊越强。特点:平滑自然,相比均值更好保留边缘;专门抑制高斯雪花噪声;Canny 标准前置降噪。适用:暗光相机降噪、边缘检测预处理。3. 中值滤波 medianBlur原理:非线性滤波,滑动窗口取出所有像素灰度排序,取中间灰度值作为输出,无卷积模板。特点:直接剔除 0/255 极值椒盐噪点;代价是细小线条、小点容易被抹除;对高斯噪声降噪弱。适用:扫描件、监控黑白斑点噪声去除。4. 双边滤波 bilateralFilter原理:非线性滤波,同时计算空间距离权重+像素灰度差值权重;空间远、灰度差