Při úpravách kvality obrazů jsou důležité různé typy filtrace. Tyto filtrace mohou odstranit či zvýraznit zrnitost záznamu nebo zvýraznit různé jiné objekty v obraze. Jedná se vlastně o úpravu intenzity obrazového bodu s vazbou na jeho okolí, přičemž okolí bodu může mít různý tvar, viz příklady uvedené na obr. 15-10. Jsou zde uvedena symetrická okolí bodu, kdy upravovaný bod (vybarvený) je uprostřed svého okolí. Kromě symetrických okolí existují i nesymetrická okolí bodu a adaptivní okolí bodu, kterými se zde nebudeme zabývat.
Obr. 15-10 Příklady různých typů symetrických okolí bodu
Filtry lze aplikovat buď na celý obraz, nebo jen na dočasně vymezenou oblast obrazu. Při vyhodnocování obrazů z vizualizačních experimentů je třeba používat především takové filtry, které neposouvají obraz a nerozmazávají hrany objektů. Hrany objektů lze zachovat vhodnou definicí oblastí pro filtraci nebo také zabarvením objektů (zabarvené objekty pak nemusí podléhat filtraci).
Filtry rozdělujeme na lineární a nelineární. Lineární filtry lze dále dělit na filtry typu dolní propust a horní propust. Z nelineárních filtrů si v dalším textu uvedeme především filtry typu minimum, medián a maximum.
Lineární filtry
U lineárních filtrů je intenzita upravovaného bodu rovna součtu součinů intenzit bodu v okolí a příslušných váhových koeficientů z matice váhových koeficientů.
Lineární filtry typu dolní propust slouží především k odstranění vysokých prostorových frekvencí intenzit v obraze, čímž dojde k potlačení nežádoucího šumu, ale také k potlačení detailů v obraze. Tyto filtry se používají především k odstranění zrnitosti v obrazech, jakou je např. zrnitost v interferogramech. Příklady matic váhových koeficientů (s okolím 3 x 3 bodů) pro typické filtry typu dolní propust jsou uvedeny na obr. 15-11. Vidíme zde matice váhových koeficientů pro tzv. průměrování ve dvou směrech, průměrování ve směru horizontálním a průměrování ve směru vertikálním. Dále jsou zde uvedeny matice váhových koeficientů s Gaussovským rozložením hodnot. Pro filtry typu dolní propust je charakteristické, že součet váhových koeficientů v matici je roven 1.
Lineární filtry typu horní propust umožní zvýraznit detaily v obraze, ale zároveň také dojde obvykle ke zvýraznění šumu. Tyto filtry nejsou vhodné pro vyhodnocování interferogramů, ale v některých jiných aplikacích mohou být užitečné. Pro filtry typu horní propust je charakteristické, že součet váhových koeficientů v matici je roven 0, viz např. matice váhových koeficientů uvedená na obr. 15-12.
Obr. 15-11 Příklady matic váhových koeficientů pro filtry typu dolní propust
Obr. 15-12 Příklad matice váhových koeficientů pro filtr typu horní propust
Nelineární filtry
Nelineární filtry nepočítají intenzitu upravovaného bodu, ale vybírají z okolí vhodnou hodnotu, kterou pak dosazují do upravovaného bodu. Oproti lineárním filtrům mají tu výhodu, že nepřidávají do obrazu žádnou novou hodnotu intenzity.
Filtr minimum, označovaný také jako eroze, vybírá z blízkého okolí bod s minimální hodnotou intenzity a tu dosadí do upravovaného bodu. Filtr minimum umožňuje erozi tmavých proužků na světlém pozadí či dilataci světlých proužků na tmavém pozadí. Může sloužit k potlačení šumu ve světlé části obrazu, nebo k zeslabení čar ve schématech.
Filtr medián vybírá z blízkého okolí bod se střední hodnotou intenzity, kterou pak dosadí do upravovaného bodu. Tento filtr je velmi účinný pro potlačení šumu a lze jej s výhodou používat např. pro vyhlazování zrnitosti v interferogramech. Jeho nevýhodou je, že ohlazuje hrany objektů, čímž mění jejich tvary.
Filtr maximum, označovaný také jako dilatace, vybírá z blízkého okolí bod s maximální hodnotou intenzity, kterou pak dosadí do upravovaného bodu. Filtr maximum umožňuje dilataci tmavých proužků na světlém pozadí nebo erozi světlých proužků na tmavém pozadí. Může sloužit k potlačení šumu ve tmavé části obrazu, nebo také k zesílení čar ve schématech.