掩码数组的中值过滤器

时间:2013-09-16 11:51:06

标签: python numpy filtering median

我在这个论坛上看到了几个关于计算掩码阵列中位数的讨论,比如图像。我想要的是稍微更微妙,它是在我的图像上应用中值滤镜。我知道一种方法,但速度太慢,并且会喜欢加速这个过程的方法。

例如,假设我有一个蒙版形状数组(10,10),并且我想应用带有框(3,3)的中值滤镜,而不使用那些被遮罩的元素。我的目标是用图像的每个像素中的值替换该框的掩蔽中值。

假设一个非常简单的情况,我们可以将“图像”和掩码构建为:

 im = numpy.random.uniform(size=(10,10))
 mask = numpy.zeros_like(im)
 mask[1:3,:] = 1
 masked_im = numpy.ma.array(im, mask=mask)

现在,为了实际制作中值滤波器,我们可以用蛮力的方式做到:

 lx, ly = im.shape
 side = 3
 im_filt = numpy.zeros_like(im)
 for jj in range(ly):
     for ii in range(lx):
         minx, maxx = max([ii-side/2,0]), min([ii+side/2+1,lx])
         miny, maxy = max([jj-side/2,0]), min([jj+side/2+1,ly])
         im_filt[ii,jj] = numpy.ma.median(masked_im[minx:maxx, miny:maxy])

这解决了问题,并给出了一个很好的结果,但正如我所说,它是非常缓慢的。一个(对我而言,令人惊讶)稍微加快过程的方法是分别使用蒙版和图像,如:

 im_filt2 = numpy.zeros_like(im)
 for jj in range(ly):
     for ii in range(lx):
         minx, maxx = max([ii-side/2,0]), min([ii+side/2+1,lx])
         miny, maxy = max([jj-side/2,0]), min([jj+side/2+1,ly])
         zoom_im = im[minx:maxx, miny:maxy]
         zoom_msk = mask[minx:maxx, miny:maxy]
         im_filt2[ii,jj] = numpy.median(zoom_im[zoom_msk == 0]) 

这使执行时间从0.018到0.002,这显然更好(为什么??),如果不是我想要的因素~50。

任何输入?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

我猜这种差异主要是由于访问MaskedArray对象(这是ndarray的一种包装)的开销。

对于numpy中有效的中值滤波器,您也可以尝试scikit-image。它还接受一个掩码参数。