转《图像处理之表面滤波》

本文介绍经典的表面模糊Surface Blur算法与实现。

表面模糊是PS里一个重要的保边滤波器，它的算法很简单，公式如下所示：

主要思想还是计算当前像素X的邻域范围内不同像素的加权求和，边缘地方的像素，加权比较大，平滑的地方加权比较小，以此来保留边缘信息，平滑平坦区域；

效果如下图所示：

代码实现如下：

#define MIN2(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define MAX2(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define CLIP3(x, a, b) MIN2(MAX2(a,x), b)
void f_SurfaceBlur(unsigned char* srcData, int width, int height, int stride, int radius, int threshold)
{
    if (srcData == NULL)
    {
        return;
    }
    float sumr = 0, sumrw = 0, sumg = 0, sumgw = 0, sumb = 0, sumbw = 0, k = 0;
    int pos = 0, pos0 = 0;
    unsigned char* tempData = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * height * stride);
    memcpy(tempData, srcData, sizeof(unsigned char) * height * stride);
    for(int j = 0; j < height; j++)
    {
        for(int i = 0; i < width; i++)
        {
            pos = i * 4 + j * stride;
            sumr = sumrw = sumg = sumgw = sumb = sumbw = 0;
            for(int n = -radius; n <= radius; n++)
            {
                for(int m = -radius; m <= radius; m++)
                {
                    int x = CLIP3(i + m, 0, width - 1);
                    int y = CLIP3(j + n, 0, height - 1);
                    pos0 = x * 4 + y * stride;
                    k = 1.0f - abs(tempData[pos0] - tempData[pos]) / (2.5f * threshold);
                    sumb += k * tempData[pos0];
                    sumbw += k;

                    k = 1.0f - abs(tempData[pos0 + 1] - tempData[pos + 1]) / (2.5f * threshold);
                    sumg += k * tempData[pos0 + 1];
                    sumgw += k;

                    k = 1.0f - abs(tempData[pos0 + 2] - tempData[pos + 2]) / (2.5f * threshold);
                    sumr += k * tempData[pos0 + 2];
                    sumrw += k;
                }
            }
            srcData[pos]     = sumbw == 0 ? srcData[pos]     : CLIP3(sumb / sumbw, 0, 255);
            srcData[pos + 1] = sumgw == 0 ? srcData[pos + 1] : CLIP3(sumg / sumgw, 0, 255);
            srcData[pos + 2] = sumrw == 0 ? srcData[pos + 2] : CLIP3(sumr / sumrw, 0, 255);
        }
    }
    free(tempData);
}

代码没有经过优化，是完全按照公式实现的，如果考虑优化，可以考虑使用多线程，或者是YCbCr颜色空间只对Y处理，以此加速，效果会比较明显。