高斯模糊

高斯模糊(别名：高斯平滑)，常用来减少图像噪声以及降低细节层次，Photoshop中常用的模糊滤镜，给图像添加低频细节并产生一种朦胧效果。^[1][5][4]

高斯模糊，是一种以正态分布函数为模板的模糊算法。^[6]高斯模糊的柔化效果显著，效果更为平滑且均衡；^[4]该技术生成的图像视觉效果如透过毛玻璃观察，与镜头焦外成像和普通照明阴影效果不同。^[1]

高斯模糊适用于除掉数码照片里夸张的块状色斑以及对大面积图像进行柔化处理；^[4]也可用来制作背景图的滤镜特效、制作动感模糊效果等。^[3][7]

高斯模糊滤镜是最常用的模糊滤镜，可以给图像添加低频细节并产生一种朦胧效果。^[5]高斯模糊常用来减少图像噪声以及降低细节层次，这种糊技术生成的图像，其视觉效果就像是经过一个毛玻璃在观察图像，这与镜头焦外成像效果以及普通照明阴影中的效果都不同。^[1]

高斯模糊是一种以正态分布函数为模板的模糊算法，是常见的模糊特效。二维高斯分布函数为^[6]

式中r为方差，均值设为0，一维情况下函数曲线如图1所示，因为函数中x和y为对称,二维情况函数图与一维相似。^[6]

这个函数的特点是中心x =0，y =0点取最大值,随着x和增加或减少，函数值逐渐下降。模糊计算时,取像素p进行颜色计算,要点如下:

①像素p向行、列方向各选r行r列像素,成为2r +1行2r +1列的子图(见图2)。将r称为模糊半径。^[6]

②对子图中的像素进行加权平均,作为像素p的新颜色。^[6]

这个平均计算中，离p越远的像素,贡献就越小，这也是高斯模糊的特点。^[6]

下面是实现高斯模糊的程序代码。

这是一个计算σ = 0.84089642的高斯分布生成的示例矩阵。注意中心元素 (4,4)处有最大值，随着距离中心越远数值对称地减小。中心处的0.22508352比3σ外的0.00019117大1177倍。^[6]

1、能依据特定比例构建对比色调间的过渡，营造出自然的朦胧效果。^[4]

2、柔化效果显著，能使图像变得更加柔和。^[4]

3、效果平滑且均衡，在处理数码照片中的夸张块状色斑以及对大面积图像进行柔化时表现出色。^[4]

1、局限性如图像过度模糊。^[4]

在采集图像过程中由于多种原因，会造成图像成像质量较差，在传输过程中受各种干扰的影响也会造成图像不清晰，此时需要对图像进行平滑处理。高斯模糊的原理是根据高斯曲线调节像素色值，从而有选择地模糊图像。^[2]

高斯模糊滤镜在[滤镜]I[模糊]下面，能够柔化选区或整个图像，产生一种朦胧的画面效果。图( a)是原图，内容是与主题无关的丁香花，图(b)把图 ( a）进行了高斯模糊成为背景，原有的丁香花信息消失不见，又添加了与主题相关的梨花退底图和文字。丁香花原图采用高斯模糊滤镜变为背景之后，既能够传达出春天的意境和丰富色调（白、蓝、绿、黄等自由组合)，避免了单色背景和渐变背景的呆板，又利于文字信息的传达。^[3]

在图层蒙版中结合滤镜的应用，可以创建独特的蒙版效果．常用的滤镜有模糊滤镜．纹理滤镜等。比如结合渐变工具和纹理类滤镜．可以创建纹理过渡的混合效果。^[7]