[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)高斯濾波方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610199443.7
• 申請日: 2016-04-03
• 公開（公告）號: CN107292827A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭正;郭子平;曹一君
• 申請（專利權(quán)）人: 郭正;郭子平;曹一君
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到顯示控制器和其他圖像處理應(yīng)用芯片的硬件圖像濾波設(shè)計所使用的高斯濾波方法。

背景技術(shù)

高斯濾波在計算機顯示控制器和其他圖像處理應(yīng)用處理系統(tǒng)中扮演著極其重要的角色，它屬于最基本的二維圖像處理方法之一。

傳統(tǒng)的高斯濾波方法步驟如圖1，讀取圖像，設(shè)定一個固定的濾波窗口，計算Sigma參數(shù)，完成高斯濾波。對于傳統(tǒng)高斯濾波處理方法，其濾波窗口是固定的，且通常是3x3。

傳統(tǒng)高斯濾波，其處理對象是所有的像素點，其缺點在于，不僅改變了噪聲點，也改變了信號點，這就造成了圖像信號點的丟失，造成圖像處理產(chǎn)品所得到的圖像模糊、失真。同時，傳統(tǒng)的高斯濾波并不能考慮到G通道有矩形像素矩陣和鉆石型像素矩陣兩種情況，通常只能考慮到一種情況，這就造成了G通道不能準確地識別噪聲點，從而造成圖像處理產(chǎn)品濾波后像G通道素點失真，照片品質(zhì)不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種自適應(yīng)高斯濾波方法，該濾波方法采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的高斯濾波器進行濾波，能夠在降低Raw-Bayer圖像的高斯噪聲的同時，最大程度保留信號點像素信息，得到高保真、高品質(zhì)圖像。該濾波方法采用自適應(yīng)算法動態(tài)調(diào)節(jié)濾波窗口實現(xiàn)對噪聲點的自動檢測，而不對需要所有的像素點進行濾波，從而最大程度地保留了Raw-Bayer格式圖像原始數(shù)據(jù)信息，從而不會造成圖像信號點像素信息的丟失，使圖像在經(jīng)過高斯濾波之后圖像保持清晰。

本發(fā)明的自適應(yīng)高斯濾波方法中，濾波模塊是一個自適應(yīng)的反饋系統(tǒng)，檢驗自適應(yīng)高斯濾波方法效果的一個關(guān)鍵點就是實現(xiàn)對噪聲點的自動檢測，只有實現(xiàn)對噪聲的準確判斷才能對噪聲予以有效濾除，保證較好的濾波效果。

本發(fā)明的自適應(yīng)高斯濾波方法中，采用極值檢測法進行噪聲檢測，基本的噪聲點判斷思想可以描述為，當濾波窗口中心的像素值是窗口內(nèi)所有像素值的極值時，可以判定其為噪聲點，反之則判定為信號點。

噪聲點的檢測過程中，濾波窗口自適應(yīng)變化，濾波窗口動態(tài)自適應(yīng)可調(diào)，初始窗口到最大窗口以步長為2進行逐級放大，直到窗口內(nèi)存在極值點或濾波窗口已經(jīng)達到最大為止。

本發(fā)明的自適應(yīng)高斯濾波方法中，對于綠色分量G通道，可以通過編程控制進行選擇采用普通矩形像素矩陣或者鉆石形像素矩陣進行濾波。

附圖說明：

圖1 為傳統(tǒng)高斯濾波方法的流程圖；

圖2 為本發(fā)明的自適應(yīng)高斯濾波方法的流程圖；

圖3(a) 為Raw-Bayer格式圖像G通道5x5鉆石形像素矩陣；

圖3(b) 為Raw-Bayer格式圖像G通道5x5矩形像素矩陣。

具體實施方式：

圖2是依照本發(fā)明的實施例的高斯濾波方法的流程圖。下面結(jié)合圖2具體描述根據(jù)本發(fā)明的實施例，高斯濾波的實現(xiàn)方法。

第一步，讀取圖像，將圖像分解為R、G、B三原色圖，以（x,y）點建立初始化濾波窗口，濾波開始時從第一個像素點開始，因此（x,y）點的初始化坐標是第一個像素點的坐標值。濾波窗口為矩形窗口，濾波窗口的大小為矩形窗口的大小，例如3x3的濾波窗口包含9個像素點。濾波開始時，濾波窗口的初始化大小為3x3。

第二步，判斷濾波窗口內(nèi)是否有極值。Raw-Bayer格式是未經(jīng)過ISP處理而直接輸出的圖像格式，以 BGBG… GRGR… 陣列的形式排列的，每個像素點只輸出一種顏色。以5x5的像素區(qū)域為例，共包含25個像素點，G通道的分布矩陣可能有兩種情況，矩形像素矩陣和鉆石形像素矩陣兩種情況。鉆石形像素矩陣分布如圖3(a)，矩形像素矩陣分布如圖3(b) ；

對于R通道和B通道，僅需要考慮矩形像素矩陣，對于G通道，當濾波窗口的大小大于或等于5x5時，矩形像素矩陣和鉆石形像素矩陣任何一種像素矩陣只要存在極值，則極值存在；若極值存在，則執(zhí)行第三步，反之，執(zhí)行第四步；

本發(fā)明同時考慮G通道有矩形像素矩陣和鉆石形像素矩陣兩種情況，該濾波算法能夠最大程度上保留信號點的信息，只針對判定為噪聲點的像素點進行濾波，濾波效果比傳統(tǒng)的高斯濾波更能保持圖像的清晰以及高保真畫質(zhì)；