中值滤波（Median Filtering）是一种非线性滤波技术，常用于信号处理和图像处理中，以去除噪声，特别是椒盐噪声。它通过对图像或信号的每个像素（或样本）进行处理，来实现噪声的抑制。
中值滤波的工作原理
- 选择窗口：对于每个像素，选择一个大小为 (N \times N) 的窗口（也称为滤波器或邻域），该窗口中心位于当前处理的像素。
- 排序：收集窗口中的所有像素值，并对这些值进行排序。
- 计算中值：找到排序后列表中的中间值（中值）。如果窗口中的像素数是奇数，中值就是中间的那个值；如果是偶数，中值通常取中间两个值的平均值。
- 替换像素：将当前像素的值替换为计算得到的中值。
- 移动窗口：将窗口移动到图像中的下一个像素，重复以上步骤，直到整个图像都被处理。
中值滤波的优点
- 抗噪声能力强：中值滤波对于椒盐噪声（即随机出现的黑白点）特别有效，因为它能够有效地平滑图像而不会模糊边缘。
- 保留边缘：与均值滤波相比，中值滤波在处理边缘时表现更好，因为它不会像均值滤波那样将边缘模糊化。
中值滤波的缺点
- 计算复杂度：中值滤波的计算复杂度较高，特别是在大窗口或高分辨率图像中，因为每个像素都需要进行排序操作。
- 边界效应：在处理图像的边缘时，窗口可能会超出图像边界，需要特别处理（如镜像填充等）。
适用场景
中值滤波广泛应用于图像处理领域，特别是在图像去噪、图像增强和特征提取等任务中。它在医学成像、卫星图像处理和计算机视觉等领域也有广泛应用。
总之，中值滤波是一种强大且有效的滤波技术，适合处理含有噪声的信号或图像。