给定角度和幅度的运动模糊卷积矩阵

Question

我有Java代码，它采用卷积矩阵（只是2D double[][]）并将其应用于图像。我试图找出如何创建一个矩阵，给出一个角度（以度为单位）和模糊的幅度给出运动模糊。

幅度= 1的模糊示例矩阵（中间像素在每个方向上模糊一个像素），45度运动模糊：

0      0    1/3
0     1/3    0
1/3    0     0

幅度决定了矩阵的大小（大小= 2 *幅度+ 1），单个细胞系在运动方向上不为零。

我遇到的问题是必要的数学/代码，以确定在给定角度的矩阵中哪些单元格具有非零值。

伪（或实际）代码会非常有用！

Answer 1

对于运动模糊，非零元素显示全部位于一条线上。这就是你的例子有效的原因。 [1 / n 1 / n（ntimes）... 1 / n]在水平方向上会模糊，而转置会在垂直方向上模糊。对于任意角度，只需填充最接近所需角度的线的非零元素。

编辑。

例如，您可以尝试最小化像素索引的某些功能，以确定该像素是否应为非零。 |（i - 3 * j）| ＆LT;数量较少，会在斜率为3的线条上找到像素。

Answer 2

在Matlab和Octave中，有一个称为“ fspecial”的内置函数可用于创建卷积内核。通过传递“运动”标记以及大小和角度，它将输出构造内核（矩阵），您可以使用该内核将运动模糊应用于图像。 https://octave.sourceforge.io/image/function/fspecial.html

不幸的是，在其他语言中似乎没有这样的功能，我仍然可以找到创建该内核的功能。我能想到的最好的方法是将角度和大小转换为直线的起点和终点（x，y）。然后，您可以使用Xiaolin Wu算法https://rosettacode.org/wiki/Xiaolin_Wu%27s_line_algorithm

绘制灰度，抗锯齿的线条

您必须将所有元素除以这些元素的总和，以确保在将内核与图像进行卷积之前将其标准化。