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  • 3.0.31

    • Bilateral Filter

    双线性滤波是一种非线性、边缘保留的平滑滤波器，通常来对图片进行平滑处理。它将每个输入图像中附近像素的强度值加权平均值， 并通过像素间的欧式距离和颜色强度差异计算权重，最终得到保留边缘并平滑相似区域的图片处理效果。

    算子效果

    输入图像参数输出图像
    imagekernelSize = 5
    sigmaColor = 15.0f
    sigmaSpace = 20.0f
    borderType = HB_VP_BORDER_REPLICATE    		image

    原理

    双线性滤波的主要计算过程为使用滤波核对输入图片进行卷积，主体公式如下：

    dst(x)=1∑xi∈Ωfr(x,xi)gs(x,xi)∑xi∈Ωsrc(xi)fr(x,xi)gs(x,xi)dst(x)=\frac{1}{\sum_{x_i\in\Omega}{f_r(x,xi)g_s(x,xi)}}\displaystyle\sum_{x_i\in\Omega}{src(x_i)f_r(x,xi)g_s(x,xi)}

    其中， dstdst 是输出图片，srcsrc 是输入图片，xx 是当前计算的像素，Ω\Omega 是当前滤波窗口。

    fr(x,xi)=e−12(∣src(xi)−src(x)∣σr)2f_r(x,xi)=e^{-\frac{1}{2}(\frac{\lvert src(xi)-src(x)\rvert}{\sigma_r})^2}

    gs(x,xi)=e−12(∥xi−x∥σd)2g_s(x,xi)=e^{-\frac{1}{2}(\frac{\lVert xi-x \rVert}{\sigma_d})^2}

    其中，∣\vert 为绝对值，∥\Vert 为欧氏距离，σr\sigma_r 为颜色sigma参数，用于平滑滤波器窗口的强度差异，σd\sigma_d 为空间sigma参数，用于平滑跨窗口的空间坐标差异。

    API接口

    int32_t hbVPBilateralFilter(hbUCPTaskHandle_t *taskHandle, 
                            hbVPImage *dstImg,
                            hbVPImage const *srcImg,
                            hbVPBilateralFilterParam const *bilateralParam);

    详细接口信息请查看 hbVPBilateralFilter 。

    使用方法

    // Include the header
#include "hobot/hb_ucp.h"
#include "hobot/vp/hb_vp.h"
#include "hobot/vp/hb_vp_bilateral_filter.h"

// init Image, allocate memory for image data
hbUCPSysMem src_mem;
hbUCPMallocCached(&src_mem, src_stride * src_height, 0);
hbVPImage src_img{HB_VP_IMAGE_FORMAT_Y,
                  HB_VP_IMAGE_TYPE_U8C1,
                  src_width,
                  src_height,
                  src_stride,
                  src_mem.virAddr,
                  src_mem.phyAddr,
                  nullptr,
                  0,
                  0};

hbUCPSysMem dst_mem;
hbUCPMallocCached(&dst_mem, dst_stride * dst_height, 0);
hbVPImage dst_img{HB_VP_IMAGE_FORMAT_Y,
                  HB_VP_IMAGE_TYPE_U8C1,
                  dst_width,
                  dst_height,
                  dst_stride,
                  dst_mem.virAddr,
                  dst_mem.phyAddr,
                  nullptr,
                  0,
                  0};

// init param
hbVPBilateralFilterParam vp_param;
vp_param.sigmaColor = 20.0f;
vp_param.sigmaSpace = 5.0f;
vp_param.kernelSize = 5;
vp_param.borderType = HB_VP_BORDER_REPLICATE;

// init task handle and schedule param
hbUCPTaskHandle_t task_handle{nullptr};
hbUCPSchedParam sched_param;
HB_UCP_INITIALIZE_SCHED_PARAM(&sched_param);
sched_param.backend = HB_UCP_DSP_CORE_0;

// create task
hbVPBilateralFilter(&task_handle, &dst_img, &src_img, &vp_param);

// submit task
hbUCPSubmitTask(task_handle, &sched_param);

// wait for task done 
hbUCPWaitTaskDone(task_handle, 0);

// release task handle
hbUCPReleaseTask(task_handle);

// release memory
hbUCPFree(&src_mem);
hbUCPFree(&dst_mem);