高效中值滤波算法实现与优化

"高效中值滤波是一种优化的图像处理技术，通过避免排序操作来显著提高传统中值滤波器的执行速度。该方法适用于去除图像噪声，尤其是椒盐噪声。本文档提供了一个用C语言编写的高效中值滤波器的实现代码，适用于VC++环境。" 中值滤波是一种非线性的图像平滑技术，它通过在图像上滑动一个固定大小的窗口（通常为奇数尺寸），然后用窗口内像素灰度值的中位数替换中心像素的值来工作。传统的中值滤波器会进行完整的排序操作，这在处理大型窗口或高分辨率图像时可能导致性能瓶颈。高效中值滤波算法则通过统计直方图和维护亮度计数来避免排序，从而显著提高了处理速度。 高效中值滤波的步骤如下： 1. 设置阈值`th`为窗口大小`m * n`的一半，以确定中值的位置。 2. 将窗口移动到图像新的一行开始处，构建窗口内像素的直方图`H`，并计算中值`med`，同时记录亮度小于或等于`med`的像素数目`lt_med`。 3. 对于窗口最左侧亮度为`med`的每个像素，如果其亮度小于或等于`med`，减小`lt_med`的计数。 4. 将窗口向右移动一列，对于最右侧亮度为`med`的每个像素，如果其亮度小于或等于`med`，增加`lt_med`的计数。 5. 如果`lt_med`大于`th`，则寻找新的中值，直至满足条件。 - 如果`lt_med`大于阈值，增大`med`，减少`lt_med`，直到`lt_med`小于等于`th`。 - 如果`lt_med`小于阈值，减小`med`，增加`lt_med`，直到`lt_med`大于等于`th`。 6. 使用找到的新中值`med`，更新窗口中心像素的值。 7. 如果窗口未达到图像边缘，重复步骤3；否则，检查是否到达图像底部，如果未到底部，回到步骤2继续处理下一行。 给出的C语言源代码实现了上述算法，将输入图像的指针`pImg`、窗口宽度`m`和高度`n`作为参数。通过遍历图像，构建直方图，动态调整中值并更新图像像素，最终得到去噪后的图像存储在`resImg`数组中。 这个高效的中值滤波算法适用于实时图像处理和嵌入式系统，因为它减少了计算量，提升了效率。在处理大量数据或对速度有严格要求的场景中，这是一个非常有价值的优化策略。