MATLAB双边滤波图像边缘保留平滑处理系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现双边滤波算法，通过空间距离与像素相似度的双重权重，有效消除噪声并保留图像边缘细节。支持灰度图与彩色图的自适应平滑处理，适用于多种图像增强场景。

详 情 说 明

基于双边滤波算法的图像边缘保留平滑处理系统

项目介绍

本项目实现了一个基于双边滤波器的图像处理系统，专门用于在消除图像噪声的同时有效保持边缘信息。系统采用空间距离和像素值相似度的双重权重控制机制，能够自适应地对灰度图像和彩色图像进行平滑处理，在均匀区域实现降噪效果的同时保护重要的边缘细节。

功能特性

• 智能边缘保留：通过双边滤波算法，结合空间域和值域的高斯权重，实现边缘感知的平滑处理
• 多格式支持：支持JPG、PNG、BMP等常见格式的灰度图像和RGB彩色图像处理
• 参数自定义：用户可灵活调整空间标准差σ_d和灰度标准差σ_r，优化滤波效果
• 自适应窗口：默认根据空间标准差自动计算最优滤波窗口尺寸，同时支持手动设置
• 质量评估：提供PSNR值、处理时间等量化评估指标，便于效果分析
• 可视化对比：生成原图与处理结果的并排对比显示及差异热力图

使用方法

1. 准备输入图像文件（支持灰度或彩色图像）
2. 运行主程序，系统将引导用户选择图像文件
3. 根据需要调整滤波参数：

- 空间标准差σ_d：控制空间邻近度权重（通常1-10） - 值域标准差σ_r：控制像素值相似度权重（通常0.1-0.3） - 滤波窗口尺寸：可选参数，默认自动计算

1. 系统将自动处理并显示结果，包括：

- 滤波后的平滑图像 - 处理分析报告（参数设置、处理时间、PSNR值） - 可视化对比图（原图/结果并排显示+差异热力图）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 足够的内存空间（取决于处理图像尺寸）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括图像读取与格式验证、参数输入与验证、双边滤波算法的完整实现、处理结果的质量评估计算、多维度可视化结果显示以及处理结果的保存与输出。