Сгладьте края двоичных изображений (Face), используя Python и Open CV

Question

Я ищу идеальный способ сгладить края двоичных изображений. Проблема в том, что двоичное изображение выглядит как лестница, похожая на границы, что очень неприятно для моего дальнейшего процесса маскирования.

Я прикрепляю необработанное двоичное изображение, которое нужно преобразовать в гладкие края, и я также предоставляю ожидаемый результат. Я также ищу решение, которое будет работать, даже если мы увеличим размеры изображения.

Проблемное изображение Ожидаемый результат

Answer 1

Чтобы сохранить резкость двоичного изображения, я бы рекомендовал применить что-то вроде медианного фильтра . Вот пример этого:

from PIL import Image, ImageFilter


image = Image.open('input_image.png')
image = image.filter(ImageFilter.ModeFilter(size=13))
image.save('output_image.png')

, что дает нам следующие результаты:

Рисунок 1. Слева: Исходное входное изображение. Справа: Выходное изображение со средним фильтром размера 13.

Увеличение размера фильтра приведет к увеличению степени сглаживания, но, конечно, это будет компромисс, потому что вы также теряется высокочастотная информация, такая как острый угол в нижнем левом углу этого образца изображения. К сожалению, высокочастотные элементы похожи по своей природе на лестничные бордюры.

Answer 2

Вы можете сделать это в Python / OpenCV с помощью Skimage, размыв двоичное изображение. Затем примените односторонний зажим.

Ввод:

import cv2
import numpy as np
import skimage.exposure

# load image
img = cv2.imread('bw_image.png')

# blur threshold image
blur = cv2.GaussianBlur(img, (0,0), sigmaX=3, sigmaY=3, borderType = cv2.BORDER_DEFAULT)

# stretch so that 255 -> 255 and 127.5 -> 0
# C = A*X+B
# 255 = A*255+B
# 0 = A*127.5+B
# Thus A=2 and B=-127.5
#aa = a*2.0-255.0 does not work correctly, so use skimage
result = skimage.exposure.rescale_intensity(blur, in_range=(127.5,255), out_range=(0,255))

# save output
cv2.imwrite('bw_image_antialiased.png', result)

# Display various images to see the steps
cv2.imshow('result', result)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

Вам нужно будет отрегулировать степень размытия для степени сглаживания изображения.