带有预乘 alpha 的图像卷积

Question

我正在尝试使用 3x3 矩阵实现图像卷积，其中我的颜色分量（每个范围从 0 到 255）使用预乘 alpha 进行存储。我能找到的所有教程（例如http://www.codeproject.com/KB/GDI-plus/csharpfilters.aspx）只描述了对 RGB 分量执行卷积计算，而没有提及 alpha 分量。

我当前的代码保持 alpha 组件不变。在处理每个像素都已设置完整 alpha 的图像时，我尝试过的过滤器看起来不错。当我有部分透明的像素时，例如boxblur 滤镜看起来很奇怪，因为当模糊发生时像素颜色不会传播到透明区域。

在运行卷积算法时，我对 alpha 分量执行哪些计算，以及在设置最终像素值时如何处理预乘 alpha？ 另外，我是否将过滤器偏移添加到alpha 分量？

我尝试以与计算 RGB 分量相同的方式计算我的新 alpha 分量（即根据过滤器矩阵为该像素添加周围的 alpha 值），但我在透明区域的边缘出现彩色条纹，并且半透明像素开始变暗太多。我想我需要更改新的 RGB 组件以考虑新的 alpha 值，但我不确定该怎么做。

谢谢。

Answer 1

我认为正确的方法是首先使用标准公式计算卷积的 alpha

alpha = a1*m1 + a2*m2 + a3*m3 +
        a4*m4 + a5*m5 + a6*m6 +
        a7*m7 + a8*m8 + a9*m9;

那么你必须计算原始（非预乘）r/g/b 的卷积和后乘 alpha

red = (r1/a1*m1 + r2/a2*m2 + r3/a3*m3 +
       r4/a4*m4 + r5/a5*m5 + r6/a6*m6 +
       r7/a7*m7 + r8/a8*m8 + r9/a9*m9) * alpha;

绿色和蓝色的公式相似。

一种更有效的方法是首先删除预乘（即用 r/a 替换 r，用 g/a 替换 g，用 b/a 替换 b）使用标准公式对所有分量进行卷积，然后重新预乘（替换 r与 r*a、g 与 g*a 和 b 与 b*a)。