Noyau (traitement d'image)

En , un noyau, une matrice de convolution ou un masque est une petite matrice utilisée pour le floutage, l'amélioration de la netteté de l'image, le gaufrage, la détection de contours, et d'autres. Tout cela est accompli en faisant une convolution entre le noyau et l'. Suivant les valeurs, un noyau peut avoir un grand nombre d'effets. Ce sont juste quelques exemples montrant les effets des noyaux de convolutions sur les images. L'origine est la position du noyau qui est au-dessus (conceptuellement) du pixel courant. Elle peut être à l’extérieur du noyau, cependant, elle correspond la plupart du temps à un élément du noyau. Pour un noyau symétrique, l'origine est souvent l'élément central. La convolution est le processus consistant à ajouter chaque élément de l'image à ses voisins immédiats, pondéré par les éléments du noyau. C'est une forme de produit de convolution. Il devra être noté que les opérations matricielles effectuées (les convolutions) ne sont pas des multiplications traditionnelles de matrices malgré le fait que ce soit noté par un « * ». Par exemple, si nous avons deux matrices 3×3, la première étant le noyau et la seconde une partie de l'image, la convolution est le processus consistant à retourner les colonnes et les lignes du noyau puis de multiplier localement les valeurs ayant la même position, puis sommer le tout. L'élément au coordonnée [2, 2] (l'élément central) de l'image de sortie devrait être pondéré par la combinaison de toutes les entrées de la matrice de l'image, avec les poids données par le noyau comme suit : Les autres entrées devraient être pondérées de manière similaire, appliquée à tous les pixels de l'image. La valeur d'un pixel dans l'image de sortie peut être calculé en multipliant le noyau sur chaque pixel.