主边缘检测方法和基于该方法的降噪方法及装置

摘要

为了准确分辨出图像内的主边缘，本发明提供了一种主边缘检测方法。本发明的另一目的是提供基于主边缘检测方法的图像降噪方法及装置。主边缘检测方法包括将当前处理像素与临近像素进行亮度和色度的差分；设定确定的门限值对差分结果进行判断，选择出主边缘像素。本发明可以检测出主边缘附近区域并分离出其中的细节，可应用在区域性的图像处理中，例如应用在基于BDCT变换的压缩图像去振铃噪声处理中。

主权项

降噪方法，其特征在于包括如下步骤：A、对帧内所有像素进行低通滤波处理；B、经过步骤A后，将当前处理像素与临近的上、下、左、右四个方向的临近像素进行亮度和色度的垂直方向和水平方向差分；C、根据步骤B所述亮度和色度垂直方向差分加权和、亮度和色度水平方向差分加权和判断并将当前处理像素归属于以下三个类别之一：阶跃型主边缘像素、脉冲型主边缘像素、非主边缘像素；D、以帧内像素间位置关系构成Ｘ矩阵，Ｘ矩阵中每一个元素代表帧内相应位置的像素，经过步骤C判定为主边缘像素的像素在所述X矩阵中值相等，所述值为x1；经过步骤C判定为非主边缘像素的像素在所述X矩阵中的值不等于x1；E、将X矩阵以s1个元素×s2个元素为单位矩阵划分，若单位矩阵内含有值为x1的元素，则将该单位矩阵内的其他元素的值均置为x1，s1和s2为自然数；F、对步骤E在所述X矩阵中值为x1的元素所对应的图像中像素进行低通滤波；步骤B所述进行垂直方向和水平方向差分的公式如下：△u=|Yu‑Y|+|Uu‑U|+|Vu‑V|△d=|Yd‑Y|+|Ud‑U|+|Vd‑V|    （1）△l=|Yl‑Y|+|Ul‑U|+|Vl‑V|△r=|Yr‑Y|+|Ur‑U|+|Vr‑V|其中，△u为当前处理像素与其上方临近像素亮度和色度的一阶差分；△d为当前处理像素与其下方临近像素亮度和色度的一阶差分；△l为当前处理像素与其左侧临近像素亮度和色度的一阶差分；△r为当前处理像素与其右侧临近像素亮度和色度的一阶差分；Y为当前处理像素亮度值，U和V为当前处理像素色度值；Yu为当前处理像素上方临近像素亮度值，Uu和Vu为当前处理像素上方临近像素色度值；Yd为当前处理像素下方临近像素亮度值，Ud和Vd为当前处理像素下方临近像素色度值；Yl为当前处理像素左侧临近像素亮度值，Ul和Vl为当前处理像素左侧临近像素色度值；Yu为当前处理像素上方临近像素亮度值，Uu和Vu为当前处理像素上方临近像素色度值；在步骤E和步骤F之间还包括如下边缘检测步骤：（a）对全局像素进行如下计算： Ps ` = ( ( w - Σ i = 0 m 1 × m 2 - 1 ki ) × Ps + Σ i = 0 m 1 × m 2 - 1 ( ki × Pi ) ) / w ; 其中，Ps`为经过所述计算后当前处理像素的亮度或色度值Y、U、V，Ps为当前处理像素的亮度或色度值Y、U、V；Pi为以当前处理像素为中心的m1个像素×m2个像素区域内像素的亮度或色度值， ki = 0 , | Pi - Ps | > TH 3 1 , | Pi - Ps | ≤ TH 3 , w≥m1×m2，TH3为确定的门限值，m1、m2为自然数，i为像素标示，i为0或小于等于m1×m2‑1的自然数；（b）利用下列公式得到系数k：k=2a/(Y`+a)，其中ａ为像素可取亮度最大值；Y`为以当前处理像素为中心的q1个像素×q2个像素区域的背景亮度值，q1、q2为自然数； 所述背景亮度值为在所述q1个像素×q2个像素区域内与当前处理像素亮度值差最大的像素亮度值；（c）将步骤（a）中得到的Ps`代入公式（1）中得到△u、△d、△l、△r，所得到的△u、△d、△l、△r如果符合下列条件之一，将当前像素对应于所述Ｘ矩阵中元素的值更改为不等于x1的值：max（△l,△r）×k>TH4；max(△u,△d)×k>TH4；其中TH4为一确定的门限值；在执行完边缘检测步骤后，对应步骤F中处理的X矩阵为经过边缘检测步骤修订的X矩阵。