[發明專利]一種圖像相似塊快速搜索方法有效

申請號：	201710358857.4	申請日：	2017-05-19
公開（公告）號：	CN107194424B	公開（公告）日：	2019-08-27
發明（設計）人：	郭強;劉慧;張彩明	申請（專利權）人：	山東財經大學
主分類號：	G06K9/62	分類號：	G06K9/62
代理公司：	濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249	代理人：	李舜江
地址：	250000 山東***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種圖像相似快速搜索方法
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【說明書】：

本發明提供一種圖像相似塊快速搜索方法，利用各像素及其鄰域像素，確定各像素所對應的圖像塊；利用鄰域內圖像塊的相似度及圖像塊的灰度值，確定表示各圖像塊的特征向量；通過對整幅圖像的像素進行均勻下采樣，確定一個小規模的索引圖像塊集合；利用索引圖像塊集合，構造一棵表示該圖像塊集合的K維樹，將整幅圖像無重疊地等分成9幅子圖；利用每幅子圖所含的圖像塊，構造一棵表示該子圖的K維樹，對待搜索圖像塊，確定索引K維樹中與其相似的圖像塊；確定含有相似圖像塊數目最多的子圖K維樹，在確定的目標子圖K維樹中搜索出與其相似的圖像塊，所述相似圖像塊即為與待搜索圖像塊相似的圖像塊，實現圖像內部相似圖像塊的快速搜索。

技術領域

本發明涉及圖像處理和計算機視覺技術領域，尤其涉及一種圖像相似塊快速搜索方法。

背景技術

圖像處理已廣泛應用于公共安全、醫療診斷、軍事國防以及日常生活等領域。然而，受成像設備的限制和外部環境的干擾，成像設備所獲取的圖像通常含有一定的噪聲或者分辨率較低，從而影響后續處理的準確性。為此，需要在不改變成像條件的前提下，利用圖像濾波技術對圖像進行處理，以達到抑制噪聲或增加分辨率的目的。

圖像自身隱含大量的冗余信息，其表現形式為：圖像內存在許多相似的圖像塊，這些相似圖像塊可能位于同一個區域也可能分布在圖像的不同位置。利用這些相似的圖像塊可以實現圖像去噪和超分辨率。常用的圖像濾波技術包括局部濾波和非局部濾波。局部濾波利用待處理圖像塊與其相鄰圖像塊間的相似性，通過對這些局部區域內的圖像塊進行加權平均得到濾波后的像素。非局部濾波是在整幅圖像內，搜索出所有與待處理圖像塊相似的圖像塊，然后由這些圖像塊加權平均生成濾波后的像素。局部濾波的處理效果通常較差，而非局部濾波盡管效果要優于局部濾波，但計算復雜度很高，其計算瓶頸主要在于相似圖像塊的搜索。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明提供一種圖像相似塊快速搜索方法，搜索方法包括：

步驟1：利用各像素及其鄰域像素，確定各像素所對應的圖像塊；

步驟2：利用鄰域內圖像塊的相似度及圖像塊的灰度值，確定表示各圖像塊的特征向量；

步驟3：通過對整幅圖像的像素進行均勻下采樣，確定一個小規模的索引圖像塊集合；

步驟4：利用索引圖像塊集合，構造一棵表示該圖像塊集合的K維樹，記為索引K維樹；

步驟5：將整幅圖像無重疊地等分成9幅子圖；

步驟6：利用每幅子圖所含的圖像塊，構造一棵表示該子圖的K維樹，記為子圖K維樹；

步驟7：對待搜索圖像塊，確定索引K維樹中與其相似的圖像塊；

步驟8：確定含有相似圖像塊數目最多的子圖K維樹，稱為目標子圖K維樹；

步驟9：在步驟7所確定的目標子圖K維樹中搜索出與其相似的圖像塊，所述相似圖像塊即為與待搜索圖像塊相似的圖像塊。

優選地，所述步驟1各像素所對應的圖像塊確定方法如下：將每個像素及其5×5鄰域內的像素定義為一個圖像塊。