[發明專利]一種用于圖像的快速均值濾波方法

無效

• 申請號: 201310096542.9
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103150710A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 夏永泉;支俊;黃敏;甘勇;張娜
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 范之敏

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，具體涉及快速圖像均值濾波方法。

背景技術

在圖像的獲取過程中,受諸多因素的影響,會導致圖像質量的退化。同時,在圖像的傳輸過程中,也會產生一些噪聲。圖像增強的目的就是采取一系列技術改善圖像的視覺效果，均值濾波是直接在圖像空間域上進行的一種圖像增強技術，是圖像的濾波平滑預處理技術中一種消除噪聲的基本方法。在圖像處理中是一種常用的圖像去噪技術，但計算復雜度高，影響系統實時性。

發明內容

本發明要解決的技術問題降低均值濾波的計算復雜度，提供一種用于圖像的快速均值濾波方法。

本發明的技術方案是：一種用于圖像的快速均值濾波方法，分析當前像素與相鄰像素均值的計算過程，充分利用當前像素的中間計算結果，得出均值計算的相互關系，來消除冗余計算，它的步驟如下：

（1）設定條件：假設濾波窗口大小為（2n+1）*（2n+1），獲取計算機中圖像的像素數據；

（2）計算f（2n，2n）像素的鄰域均值N（2n,2n），其中N(x,y)表示以(x,y)為中心大小為????????????????????????????????????????????????的鄰域窗口像素集合；

（3）計算水平方向的像素鄰域，與(x,y)相鄰像素(x+1,y)的鄰域均值表示為：

其中Col?(x-n,y)----------表示以(x,y)為中心鄰域窗口的第1列行像素，Col?((x+1)+n,y)---表示以(x+1,y)為中心鄰域窗口的第2n+1列行像素，

----------鄰域均值；

（4）計算垂直方向的像素鄰域均值，在沿第x列計算鄰域均值時，與中包含了重復計算的部分，通過如下策略來避冗余計算：

其中Row?(x,y-n)--------表示以(x,y)為中心鄰域窗口的第1行像素，Row?(x,(y+1)+n)--表示以(x,y+1)為中心鄰域窗口的第2n+1行像素；

（5）根據f（2n，2n）的鄰域均值，分析重復計算部分，逐像素計算水平方向的每個像素的鄰域均值。

這樣只要計算第一行第一列的一個像素的鄰域均值，剩余其它的每個像素的鄰域均值只涉及到兩行2(2n+1)個像素的簡單計算，而原來則需要計算(2n+1)²次從而達到算法加速的目的。

本發明的有益效果是：本發明分別采用了普通的均值濾波方法和文中的快速方法進行比較，本發明結果表明，文中的方法并不改編濾波的效果，但算法的運行速度卻大大提高。如表1所示，對3×3鄰域窗口來說，普通方法用了63ms，而文中方法用了49ms，運行速度提高了22.22%，而采用7×7窗口時，速度提高了69.5%，領域窗口越大，則節省的時間越多。

附圖說明

圖1為本發明的源圖像；

圖2為本發明添加了椒鹽噪聲的圖像；

圖3為本發明實施例2的采用3×3均值濾波后的結果；

圖4為本發明實施例3的采用7×7均值濾波后的結果。

具體實施方式

實施例1

一種用于圖像的快速均值濾波方法，它的步驟如下：

（1）設定條件：假設濾波窗口大小為（2n+1）*（2n+1），獲取計算機中圖像的像素數據；

（2）計算f（2n，2n）像素的鄰域均值N（2n,2n），其中N(x,y)表示以(x,y)為中心大小為的鄰域窗口像素集合；

（3）計算水平方向的像素鄰域，與(x,y)相鄰像素(x+1,y)的鄰域均值表示為：

其中Col?(x-n,y)表示以(x,y)為中心鄰域窗口的第1列行像素，Col?((x+1)+n,y)---表示以(x+1,y)為中心鄰域窗口的第2n+1列行像素，

----------鄰域均值；

（4）計算垂直方向的像素鄰域均值，在沿第x列計算鄰域均值時，與中包含了重復計算的部分，通過如下策略來避冗余計算：