[發明專利]一種基于視覺敏感度和空域濾波的低比特壓縮圖像去塊效應方法

在審

• 申請號: 201410112243.4
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103905822A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 趙士偉;李勝廣;譚林;王俊修;王月明
• 申請（專利權）人: 公安部第一研究所;北京中盾安全技術開發公司
• 主分類號: H04N19/174
• 分類號: H04N19/174;H04N19/137
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李大為

1.一種基于視覺敏感度和空域濾波的低比特壓縮圖像去塊效應方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1：將輸入的失真圖像根據視覺敏感度特性分為平坦區、邊緣區和紋理區；

S2：選擇索貝爾算子提取圖像像素點的梯度信息，在對整幅圖像進行梯度值求取后，采用三種成分模型，設定閾值，將圖像分為邊緣區、紋理區和平坦區域；

S3：將失真圖像的三個區域分別按照8×8大小分塊，失真圖像區域就被進一步劃分為：平坦塊、邊緣塊和紋理塊；

S4：再根據區域塊的類型和塊與塊的相鄰關系，將失真圖像中的塊效應類型分為：平坦塊之間的塊效應、邊緣塊之間的塊效應、紋理塊之間的塊效應、平坦塊與邊緣塊之間的塊效應，邊緣塊與紋理塊之間的塊效應以及紋理塊與平坦塊之間的塊效應；

S5：對于平坦塊之間的塊效應，采用H.264視頻壓縮標準中的環路去塊效應濾波算法，用濾波強度最大的濾波器去除平坦塊之間的塊效應，在濾波時只選擇相鄰塊都是平坦塊的邊界；

S6：對于邊緣塊之間的塊效應，采用一種自適應平滑濾波方式進行濾波，所述濾波首先對塊邊界每一行中央處像素的塊效應強度進行評估，然后選擇一個適合的由塊效應強度控制的自適應控制的平滑函數對塊效應進行濾波；

S7：對邊緣塊與平坦塊之間以及邊緣塊與紋理塊之間的塊效應，為了不使整幅圖像由于濾波造成過分模糊，對于這類塊效應不做處理；

S8：對于紋理塊之間的塊效應以及紋理塊與平坦塊之間的邊界，采用與平坦塊之間的塊效應的情況相類似的簡化環路去塊效應濾波方法。

2.如權利要求1所述的基于視覺敏感度和空域濾波的低比特壓縮圖像去塊效應方法，其特征在于，所述步驟S2中，選擇索貝爾算子提取圖像像素點的梯度信息，采用四個方向模板，分別為水平方向，垂直方向，45度方向和135度方向的模板，對于一幅圖像，首先用這四個方向模板分別與該圖像進行卷積，得到圖像四個方向上的梯度值，并選擇四個梯度值中最大的一個，記作gmax；然后采用三種成分模型將圖像分為邊緣區域、紋理區域和平坦區域；具體步驟是：

（1）、計算閾值，TH1=γ×gmax和TH2=δ×gmax，TH1、TH2為高低門限閾值，作為判別像素點紋理分類的依據，γ取值范圍在0.1～0.2之間，δ取值范圍在0.01～0.1之間；

（2）、采用以下公式將圖像像素分為邊緣、紋理或平坦區域；

其中，G(i,j)是圖像中每個像素點的梯度值，當像素點(i,j)位置的梯度值大于TH1時，該像素點就被劃分為邊緣區；當像素點(i,j)位置的梯度值小于TH2時該像素點就被劃分為平坦區；如果像素點(i,j)位置的梯度值在TH1和TH2之間時該像素點就被劃分為紋理區。

3.如權利要求1所述的基于視覺敏感度和空域濾波的低比特壓縮圖像去塊效應方法，其特征在于，所述將失真圖像三個區域分別按照8×8大小分塊的具體分類方法是：假設a，b分別為兩個8×8像素大小的平坦塊，且a，b的位置關系是左右相鄰的，將a的右4列和b的左4列像素組成一個圖像塊C，則a、b中間的塊效應將被完整地保留在C中，因此對a，b之間塊效應的濾波實則是對C進行濾波操作；當a,b的位置關系是上下相鄰時，則組成圖像塊Cv；若a，b都為平坦塊，則C中的塊效應即為平坦塊之間的塊效應，若a、b其中一個為平坦塊另一個為邊緣塊，則C中的塊效應為平坦塊與邊緣塊之間的塊效應，以此類推可得到6種塊效應類別。