摘要

局部窗口在计算机视觉中被广泛使用，几乎无一例外地将窗口中心对准正在处理的像素。我们证明了这一传统观念并非普遍适用。当像素位于边缘时，将窗口中心置于该像素上是导致许多滤波算法模糊边缘的根本原因之一。基于这一见解，我们提出了一种新的侧窗滤波（Side Window Filtering, SWF）技术，该技术将窗口的一边或一角对准正在处理的像素。SWF技术虽然出乎意料地简单，但具有坚实的理论基础，并且在实际应用中非常有效。我们展示了许多传统的线性和非线性滤波器可以很容易地在SWF框架下实现。广泛的分析和实验表明，实施SWF原则可以显著提高这些滤波器的边缘保持能力，并在图像平滑、去噪、增强、结构保持纹理去除、互结构提取和HDR色调映射等应用中达到最先进的性能。除了图像滤波外，我们还进一步证明了SWF原则可以扩展到其他涉及局部窗口使用的应用中。以优化着色为例，我们展示了实施SWF原则可以有效防止传统实现方法中的颜色泄漏等伪影问题。鉴于基于窗口的操作在计算机视觉中的普遍性，新的SWF技术有望惠及更多应用。