原文：http://blog.csdn.net/viewcode/article/details/8287599
1. 边界处理的类型2. OpenCV的实现
在图像处理中，经常需要空域或频域的滤波处理，在进入真正的处理程序前，需要考虑图像边界情况。
通常的处理方法是为图像增加一定的边缘，以适应 卷积核 在原图像边界的操作。
1. 增加边界的类型有以下4个类型：
以一行图像数据为例，abcdefgh是原图数据，|是图像边界，为原图加边
aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh 重复
fedcba|abcdefgh|hgfedcb 反射
gfedcb|abcdefgh|gfedcba 反射101，相当于上一行的左右互换
cdefgh|abcdefgh|abcdefg 外包装
iiiiii|abcdefgh|iiiiiii with some specified 'i' 常量
2. opencv的实现
opencv中有几处增加边界的实现，其源码分别散布在Utils.cpp，Filter.cpp，Ts_func.cpp中，功能和实现都基本相同。
以Utils的copyMakeBorder，及Filter中的borderInterpolate为例，这两种的代码风格比较通俗易懂。
边界处理的步骤：
首先，为目的图像（结果图像）分配内存，图像大小为size（src.rows + top + bottom, src.cols + left + right）
然后，以原图为基准，逐行处理，先扩展左边界，复制原图数据到目的图像，再扩展右边界。
最后，扩展上边界，以及下边界。
其中，每扩展一个边界像素，都需要计算出对应的原图中的位置，这个功能被提炼出来，就是borderInterpolate
[cpp] view plain copy /* Various border types, image boundaries are denoted with '|' * BORDER_REPLICATE: aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh * BORDER_REFLECT: fedcba|abcdefgh|hgfedcb * BORDER_REFLECT_101: gfedcb|abcdefgh|gfedcba * BORDER_WRAP: cdefgh|abcdefgh|abcdefg * BORDER_CONSTANT: iiiiii|abcdefgh|iiiiiii with some specified 'i' */ int cv::borderInterpolate( int p, int len, int borderType ) // p是扩展边界的位置，len是原图宽度 { if( (unsigned)p < (unsigned)len ) // 转换为无符号类型，左边界和上边界：p一般是负数，右边界和下边界，p一般是大于len的。 ; else if( borderType == BORDER_REPLICATE ) // 重复类型，每次对应原图的位置是0或len-1 p = p < 0 ? 0 : len - 1; else if( borderType == BORDER_REFLECT || borderType == BORDER_REFLECT_101 ) // 反射/映射 { int delta = borderType == BORDER_REFLECT_101; if( len == 1 ) return 0; do { if( p < 0 ) // 反射：左边界或101：右边界 p = -p - 1 + delta; else p = len - 1 - (p - len) - delta; } while( (unsigned)p >= (unsigned)len ); } else if( borderType == BORDER_WRAP ) // 包装 { if( p < 0 ) // 左边界 p -= ((p-len+1)/len)*len; if( p >= len ) // 右边界 p %= len; } else if( borderType == BORDER_CONSTANT ) // 常量，另外处理 p = -1; else CV_Error( CV_StsBadArg, "Unknown/unsupported border type" ); return p; } 非常量类型边界扩展： [cpp] view plain copy static void copyMakeBorder_8u( const uchar* src, size_t srcstep, Size srcroi, // 原图 参数：数据，step，大小 uchar* dst, size_t dststep, Size dstroi, // 目的图像参数 int top, int left, int cn, int borderType ) { const int isz = (int)sizeof(int); int i, j, k, elemSize = 1; bool intMode = false; if( (cn | srcstep | dststep | (size_t)src | (size_t)dst) % isz == 0 ) { cn /= isz; elemSize = isz; intMode = true; } AutoBuffer<int> _tab((dstroi.width - srcroi.width)*cn); // 大小是 扩展的左右边界之和，仅用于存放 扩展的边界 在原图中的位置 int* tab = _tab; int right = dstroi.width - srcroi.width - left; int bottom = dstroi.height - srcroi.height - top; for( i = 0; i < left; i++ ) // 左边界 { j = borderInterpolate(i - left, srcroi.width, borderType)*cn; // 计算出原图中对应的位置 for( k = 0; k < cn; k++ ) // 每个通道的处理 tab[i*cn + k] = j + k; } for( i = 0; i < right; i++ ) // 右边界 { j = borderInterpolate(srcroi.width + i, srcroi.width, borderType)*cn; for( k = 0; k < cn; k++ ) tab[(i+left)*cn + k] = j + k; } srcroi.width *= cn; dstroi.width *= cn; left *= cn; right *= cn; uchar* dstInner = dst + dststep*top + left*elemSize; for( i = 0; i < srcroi.height; i++, dstInner += dststep, src += srcstep ) // 从原图中复制数据到扩展的边界中 { if( dstInner != src ) memcpy(dstInner, src, srcroi.width*elemSize); if( intMode ) { const int* isrc = (int*)src; int* idstInner = (int*)dstInner; for( j = 0; j < left; j++ ) idstInner[j - left] = isrc[tab[j]]; for( j = 0; j < right; j++ ) idstInner[j + srcroi.width] = isrc[tab[j + left]]; } else { for( j = 0; j < left; j++ ) dstInner[j - left] = src[tab[j]]; for( j = 0; j < right; j++ ) dstInner[j + srcroi.width] = src[tab[j + left]]; } } dstroi.width *= elemSize; dst += dststep*top; for( i = 0; i < top; i++ ) // 上边界 { j = borderInterpolate(i - top, srcroi.height, borderType); memcpy(dst + (i - top)*dststep, dst + j*dststep, dstroi.width); // 进行整行的复制 } for( i = 0; i < bottom; i++ ) // 先边界 { j = borderInterpolate(i + srcroi.height, srcroi.height, borderType); memcpy(dst + (i + srcroi.height)*dststep, dst + j*dststep, dstroi.width); // 进行整行的复制 } } 常量类型的扩展就更简单了： [cpp] view plain copy static void copyMakeConstBorder_8u( const uchar* src, size_t srcstep, Size srcroi, uchar* dst, size_t dststep, Size dstroi, int top, int left, int cn, const uchar* value ) { int i, j; AutoBuffer<uchar> _constBuf(dstroi.width*cn); uchar* constBuf = _constBuf; int right = dstroi.width - srcroi.width - left; int bottom = dstroi.height - srcroi.height - top; for( i = 0; i < dstroi.width; i++ ) // 初始化 常量buf的值 { for( j = 0; j < cn; j++ ) constBuf[i*cn + j] = value[j]; } srcroi.width *= cn; dstroi.width *= cn; left *= cn; right *= cn; uchar* dstInner = dst + dststep*top + left; for( i = 0; i < srcroi.height; i++, dstInner += dststep, src += srcstep ) // 复制原图数据和扩展左右边界 { if( dstInner != src ) memcpy( dstInner, src, srcroi.width ); memcpy( dstInner - left, constBuf, left ); memcpy( dstInner + srcroi.width, constBuf, right ); } dst += dststep*top; for( i = 0; i < top; i++ ) memcpy(dst + (i - top)*dststep, constBuf, dstroi.width); // 扩展上边界 for( i = 0; i < bottom; i++ ) // 扩展下边界 memcpy(dst + (i + srcroi.height)*dststep, constBuf, dstroi.width); }
对于medianBlur( InputArray _src0, OutputArray _dst, int ksize )的边界扩展方式是 重复复制最边缘像素 BORDER_REPLICATE。
