fspecial

Crear un filtro 2D predefinido

Sintaxis

h = fspecial(type)

h = fspecial("average",hsize)

h = fspecial("disk",radius)

h = fspecial("gaussian",hsize,sigma)

h = fspecial("laplacian",alpha)

h = fspecial("log",hsize,sigma)

h = fspecial("motion",len,theta)

h = fspecial("prewitt")

h = fspecial("sobel")

Descripción

h = fspecial(type) crea un filtro bidimensional h del type especificado. Algunos de los tipos de filtro tienen otros parámetros opcionales, mostrados en las siguientes sintaxis. fspecial devuelve h como núcleo de correlación, que es la forma adecuada para utilizar con imfilter.

h = fspecial("average",hsize) devuelve un filtro promediador h de tamaño hsize.

h = fspecial("disk",radius) devuelve un filtro promediador circular (pillbox) que se sitúa dentro de la matriz cuadrada de tamaño 2*radius+1.

h = fspecial("gaussian",hsize,sigma) devuelve un filtro paso bajo gaussiano rotacionalmente simétrico de tamaño hsize con desviación estándar sigma. No recomendado. En su lugar, use imgaussfilt o imgaussfilt3.

h = fspecial("laplacian",alpha) devuelve un filtro de 3 por 3 que aproxima la forma del operador laplaciano bidimensional; alpha controla la forma del laplaciano.

h = fspecial("log",hsize,sigma) devuelve un filtro laplaciano-gaussiano rotacionalmente simétrico de tamaño hsize con desviación estándar sigma.

h = fspecial("motion",len,theta) devuelve un filtro para aproximar, una vez convolucionado con una imagen, el movimiento lineal de una cámara. len especifica la longitud del movimiento y theta especifica el ángulo de movimiento en grados en sentido contrario a las agujas del reloj. El filtro se convierte en un vector para los movimientos horizontales y verticales. La len predeterminada es 9 y theta es 0, lo que corresponde a un movimiento horizontal de nueve píxeles.

h = fspecial("prewitt") devuelve un filtro de 3 por 3 que enfatiza los bordes horizontales aproximando un gradiente vertical. Para resaltar los bordes verticales, transponga el filtro h'.

[ 1  1  1 
  0  0  0 
 -1 -1 -1 ]

h = fspecial("sobel") devuelve un filtro de 3 por 3 que enfatiza los bordes horizontales utilizando el efecto de suavizado mediante la aproximación de un gradiente vertical. Para resaltar los bordes verticales, transponga el filtro h'.

[ 1  2  1 
  0  0  0 
 -1 -2 -1 ]

Ejemplos

Crear varios filtros y filtrar una imagen

Lea una imagen y muéstrela.

I = imread("cameraman.tif");
imshow(I)

Cree un filtro de movimiento y úselo para desenfocar la imagen. Muestre la imagen desenfocada.

H = fspecial("motion",20,45);
motionBlur = imfilter(I,H,"replicate");
imshow(motionBlur)

Cree un filtro de disco y úselo para desenfocar la imagen. Muestre la imagen desenfocada.

H = fspecial("disk",10);
blurred = imfilter(I,H,"replicate"); 
imshow(blurred)

Argumentos de entrada

type — Tipo de filtro

"average" | "disk" | "gaussian" | "laplacian" | "log" | "motion" | "prewitt" | "sobel"

Tipo de filtro, especificado como uno de los siguientes valores:

Valor	Descripción
"average"	Filtro promediador
"disk"	Filtro promediador circular (pillbox)
"gaussian"	Filtro paso bajo gaussiano. No recomendado. En su lugar, use imgaussfilt o imgaussfilt3.
"laplacian"	Aproxima el operador laplaciano bidimensional
"log"	Filtro laplaciano-gaussiano
"motion"	Aproxima el movimiento lineal de una cámara
"prewitt"	Filtro horizontal de acentuación de bordes Prewitt
"sobel"	Filtro horizontal de acentuación de bordes Sobel

Tipos de datos: char | string

hsize — Tamaño del filtro

entero positivo | Vector de 2 elementos de enteros positivos

Tamaño del filtro, especificado como entero positivo o vector de 2 elementos de enteros positivos. Utilice un vector para especificar el número de filas y columnas de h. Si se especifica un escalar, h es una matriz cuadrada.

Cuando se utiliza con el tipo de filtro "average", el tamaño de filtro por defecto es [3 3]. Cuando se utiliza con el tipo de filtro laplaciano-gaussiano ("log"), el tamaño de filtro por defecto es [5 5].

Tipos de datos: double

radius — Radio de un filtro en forma de disco

5 (predeterminado) | número positivo

Radio de un filtro en forma de disco, especificado como número positivo. El filtro es una matriz cuadrada de tamaño 2*radius+1.

Tipos de datos: double

sigma — Desviación estándar

0.5 (predeterminado) | número positivo

Desviación estándar, especificada como número positivo.

Tipos de datos: double

alpha — Forma del laplaciano

0.2 (predeterminado) | Número en el intervalo [0, 1]

Forma del laplaciano, especificado como número en el intervalo [0, 1]. Especifique alpha como 0 para obtener un filtro laplaciano de 4 entornos:

[ 0  1 0 
  1 -4 1 
  0  1 0 ]

Tipos de datos: double

len — Movimiento lineal de la cámara

9 (predeterminado) | Escalar numérico

Movimiento lineal de la cámara, especificado como escalar numérico, medido en píxeles.

Tipos de datos: double

theta — Ángulo del movimiento de la cámara

0 (predeterminado) | Escalar numérico

Ángulo del movimiento de la cámara en grados, especificado como escalar numérico. El ángulo se mide en sentido contrario a las agujas del reloj respecto de la horizontal.

Tipos de datos: double

Argumentos de salida

h — Núcleo de correlación

matriz

Núcleo de correlación, devuelto como matriz.

Tipos de datos: double

Algoritmos

Filtros promediadores:

ones(n(1),n(2))/(n(1)*n(2))

Filtros gaussianos:

$$h_g(n_1,n_2)=e^{\frac{-(n_1^2+n_2^2)}{2{\sigma }^2}}$$

$$h(n_1,n_2)=\frac{h_g(n_1,n_2)}{{\displaystyle \sum _{n_1}{\displaystyle \sum _{n_2}{h}_g}}}$$

Filtros laplacianos:

$${\nabla }^2=\frac{{\partial }^2}{\partial x^2}+\frac{{\partial }^2}{\partial y^2}$$

$${\nabla }^2=\frac{4}{(\alpha +1)}\left[\begin{array}{ccc}\frac{\alpha }{4}& \frac{1-\alpha }{4}& \frac{\alpha }{4}\\ \frac{1-\alpha }{4}& -1& \frac{1-\alpha }{4}\\ \frac{\alpha }{4}& \frac{1-\alpha }{4}& \frac{\alpha }{4}\end{array}\right]$$

Filtros lapacianos-gaussianos (LoG):

$$h_g(n_1,n_2)=e^{\frac{-(n_1^2+n_2^2)}{2{\sigma }^2}}$$

$$h(n_1,n_2)=\frac{(n_1^2+n_2^2-2{\sigma }^2)h_g(n_1,n_2)}{{\sigma }^4{\displaystyle \sum _{n_1}{\displaystyle \sum _{n_2}{h}_g}}}$$

Tenga en cuenta que fspecial desplaza la ecuación para asegurar que la suma de todos los elementos del núcleo sea cero (de forma similar al núcleo de Laplace), de forma que el resultado de la convolución de las regiones homogéneas sea siempre cero.

Filtros de movimiento:

1. Construya un segmento de recta ideal con la longitud y el ángulo que especifican los argumentos len y theta, centrado en el coeficiente central de h.

2. En cada posición del coeficiente (i,j), calcule la distancia más cercana entre ese lugar y el segmento de recta ideal.

3. h = max(1 - nearest_distance,0);

4. Normalizar h: h = h/(sum(h(:)))

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• fspecial es compatible con la generación de código C y C++ (requiere MATLAB^® Coder™). Para obtener más información, consulte Code Generation for Image Processing.

• Cuando se genera el código, todas las entradas deben ser constantes en tiempo de compilación.

Generación de código de GPU

Genere código CUDA® para GPU NVIDIA® mediante GPU Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• Cuando se genera el código, todas las entradas deben ser constantes en tiempo de compilación.

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

Consulte también

conv2 | del2 | edge | imsharpen | imfilter | filter2 | fspecial3

Temas

• Filtrar imágenes usando un filtro predefinido
• ¿En qué consiste el filtrado de imágenes en el dominio espacial?