发明名称 基于局部均值差值的自适应伪球滤波方法
摘要 本发明涉及一种基于局部均值差值的自适应伪球滤波方法,包括:获取图像并将其转化为灰度图像、定义连续伪球函数、定义伪球滤波器模板、计算图像中各点处的均值差值、计算图像中各点处的加权均值差值、计算伪球滤波器在图像中各点处的尺度参数、计算伪球滤波器在图像中各点处的边缘保持参数、计算图像中各点处归一化的伪球滤波模板,最后使用归一化的伪球滤波模板对图像进行滤波,输出滤波后的图像。本发明提供的方法较固定参数的图像滤波能更好的保留图像的边缘等细节信息,较自适应的维纳滤波具有更好的噪音抑制能力。
申请公布号 CN104599250A 申请公布日期 2015.05.06
申请号 CN201510034546.3 申请日期 2015.01.23
申请人 河南理工大学 发明人 刘红敏;司增艳;汤永利;王静;贾利琴;王志衡;霍占强;邓超;姜国权
分类号 G06T5/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种基于局部均值差值的自适应伪球滤波方法,其特征在于,包括步骤:       步骤S1:获取图像并将其转化为灰度图像;步骤S2:定义连续伪球函数;具体方式为:对于伪球函数<img file="107891dest_path_image001.GIF" wi="413" he="56" />,使用二次曲面<img file="352928dest_path_image002.GIF" wi="141" he="28" />与伪球函数进行拼接,获得连续伪球函数为:<img file="460561dest_path_image003.GIF" wi="392" he="103" />,其中<img file="324612dest_path_image004.GIF" wi="12" he="20" />为连续伪球函数的尺度参数,<img file="732459dest_path_image005.GIF" wi="11" he="19" />为连续伪球函数的边缘保持参数,系数<img file="820501dest_path_image006.GIF" wi="38" he="22" />的计算公式为:<img file="556376dest_path_image007.GIF" wi="94" he="52" />,<img file="83172dest_path_image008.GIF" wi="223" he="64" />;       步骤S3:定义伪球滤波器模板;具体方式为:根据步骤S2定义的连续伪球函数,对于(2<i>k</i>+1)×(2<i>k</i>+1)大小的伪球滤波模板<i>PF</i>,其(<i>i</i>,<i>j</i>)处的权重值定义为:<img file="220893dest_path_image009.GIF" wi="575" he="108" />,其中<i>i</i>=1,…,2<i>k</i>+1,<i>j</i>=1,…,2<i>k</i>+1,<i>K</i>=<i> k</i>+1且<i>k</i>的取值范围为1~5;步骤S4:计算图像中各点处的均值差值;具体方式为:对于图像中任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),将中心为X(<i>x</i>,<i>y</i>)、大小为(2<i>k</i>+1)×(2<i>k</i>+1)的方形区域确定为X(<i>x</i>,<i>y</i>)的支撑区域并记为<img file="807732dest_path_image010.GIF" wi="36" he="23" />,计算<img file="827640dest_path_image010.GIF" wi="36" he="23" />内各像素点灰度值的平均值和标准差,并分别记为<img file="33494dest_path_image011.GIF" wi="39" he="24" />和<img file="884775dest_path_image012.GIF" wi="34" he="25" />,然后计算<img file="783461dest_path_image010.GIF" wi="36" he="23" />内去掉点X(<i>x</i>,<i>y</i>)后各像素点灰度值的平均值并记为<img file="618562dest_path_image013.GIF" wi="42" he="23" />,将<img file="159265dest_path_image014.GIF" wi="146" he="27" />定义为点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处的均值差值;步骤S5:计算图像中各点处的加权均值差值;具体方式为:对于图像中任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),定义<img file="271577dest_path_image015.GIF" wi="146" he="39" />为点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处的加权均值差值,其中<img file="931710dest_path_image016.GIF" wi="22" he="25" />为<img file="395052dest_path_image010.GIF" wi="36" he="23" />内灰度值位于区间<img file="67342dest_path_image017.GIF" wi="202" he="27" />的像素点个数,<img file="34161dest_path_image018.GIF" wi="38" he="28" />表示点X(<i>x</i>,<i>y</i>)的灰度值,<img file="133704dest_path_image019.GIF" wi="17" he="19" />的取值范围为1~5;步骤S6:计算伪球滤波器在图像中各点处的尺度参数;具体方式为:对于图像中任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),伪球滤波器在点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处的尺度参数为<img file="553184dest_path_image020.GIF" wi="126" he="53" />,其中比例系数<img file="29165dest_path_image021.GIF" wi="13" he="17" />的取值为1~4,<i>eps</i>表示一个小于10<sup>‑8</sup>的正数;步骤S7:计算伪球滤波器在图像中各点处的边缘保持参数;具体方式为:对于图像中任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),伪球滤波器在点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处的边缘保持参数为<img file="647228dest_path_image022.GIF" wi="149" he="27" />,比例系数<img file="58618dest_path_image023.GIF" wi="12" he="25" />的取值为1~4;步骤S8:计算图像中各点处归一化的伪球滤波模板;具体方式为:对于图像中的任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),由步骤S6和步骤S7分别获得该点处的尺度参数<img file="90028dest_path_image024.GIF" wi="37" he="31" />和边缘保持参数<img file="979486dest_path_image025.GIF" wi="33" he="28" />,然后根据步骤S3获得点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处的伪球滤波模板<img file="779952dest_path_image026.GIF" wi="27" he="27" />,定义归一化的伪球滤波模板为<img file="362243dest_path_image027.GIF" wi="145" he="72" />;步骤S9:使用归一化的伪球滤波模板对图像进行滤波,输出滤波后的图像;具体方式为:对于图像中的任一位置X(<i>x</i>,<i>y</i>),将<img file="553053dest_path_image010.GIF" wi="36" he="23" />内各点处的像素灰度值与归一化伪球滤波模板<img file="370836dest_path_image028.GIF" wi="33" he="32" />对应位置处的权重值相乘,然后求和即可获得点X(<i>x</i>,<i>y</i>)处滤波后的输出值。
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