[發明專利]一種圖像導向濾波方法及計算設備

有效

• 申請號: 201710693893.6
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107481203B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 李啟東;李志陽;呂仰銘;張偉;許清泉
• 申請（專利權）人: 廈門美圖之家科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種生成導向濾波中導向圖的方法和根據該導向圖對待處理圖像進行導向濾波處理的方法，其中圖像導向濾波方法包括步驟：對待處理圖像執行生成導向圖的方法以生成梯度增強圖像和第二導向圖；計算第二導向圖中像素值的最大值和最小值；對第二導向圖進行分塊處理，計算每個分塊內像素點的標準偏差值；對第二導向圖進行偏移處理，得到偏移處理后的第二導向圖；根據梯度增強圖像生成導向濾波的調整系數；以及根據偏移處理后的第二導向圖和調整系數、對待處理圖像中的某一通道圖像進行導向濾波，以生成去除噪點的圖像。本發明一并公開了用于執行上述方法的計算設備。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種圖像導向濾波方法及計算設備。

背景技術

在圖像處理技術領域，由于拍攝環境、相機等的影響，所拍得的圖像常常含有噪聲，影響圖像質量，因此常需要對圖像進行濾波處理以去除圖像中的噪聲。但在處理過程中，濾波往往會導致過度模糊，使得圖像邊緣細節丟失，比如人像的皮膚中若有分散的頭發，若選用的濾波方法不當，會導致皮膚和頭發粘連的效果，而失去原有的細節特征。

常用的濾波方式如維納濾波、高斯濾波等，在圖像降噪處理中，會導致過度模糊，尤其是會丟失圖像邊緣細節信息。而導向濾波方法因其邊緣保持和計算高效在圖像濾波處理中獲得廣泛的應用，但導向濾波在濾波過程中，仍然存在以下問題：(1)采用固定的濾波系數，對于彩色圖像里的高頻噪聲，導向濾波要濾得干凈，需要人為選取合理的濾波系數，才能濾去高頻噪聲，但會導致圖像的邊緣區域過度模糊，無法達到保邊的效果；(2)導向濾波依賴于導向圖的合理構建，若導向圖不能和原圖像保持邊緣一致性，也會導致濾波后的結果圖存在突兀或者過度模糊的區域，失去邊緣保持效果；(3)噪聲和邊緣同屬于梯度較大的區域，若將噪聲和邊緣區域同等處理，也會失去邊緣保持的效果，導向濾波在應用時需借助微分信息來構建導向圖進行邊緣保持的濾波，而微分信息易受噪聲點影響，需要有效處理。

因此，需要一種有效地圖像導向濾波方法，既可以有效濾除圖像中的噪聲又可以保持圖像高頻細節信息。

發明內容

為此，本發明提供了一種圖像導向濾波方法及計算設備，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種生成導向濾波中導向圖的方法，該方法適于在計算設備中執行，包括步驟：獲取待處理圖像的灰度圖；對灰度圖做高斯模糊處理，生成第一導向圖；計算第一導向圖中每個像素點的梯度；根據梯度對第一導向圖進行梯度增強處理，生成梯度增強圖像；以及對梯度增強圖像進行歸一化處理，得到第二導向圖。

可選地，在根據本發明的生成導向濾波中導向圖的方法中，根據梯度對第一導向圖進行梯度增強處理，生成梯度增強圖像的步驟包括：根據每個像素點的梯度計算出該像素點的新像素值；以及通過迭代第一數目次計算新像素值的步驟生成梯度增強圖像。

可選地，在根據本發明的生成導向濾波中導向圖的方法中，根據每個像素點的梯度計算出該像素點的新像素值的步驟包括：根據每個像素點的梯度生成垂直于梯度方向的單位向量；根據單位向量計算第一導向圖中每個像素點的第一位置和第二位置；分別對第一位置和第二位置進行雙線性插值計算第一位置的像素值和第二位置的像素值；以及根據該像素點的像素值和雙線性插值后第一位置、第二位置的像素值分別計算該像素點對應的新像素值。

可選地，在根據本發明的生成導向濾波中導向圖的方法中，在第一導向圖中，若像素點p的初始位置為(x,y)，垂直于像素點p的梯度方向的單位向量為(n_x,n_y)，則，像素點p的第一位置為像素點p的第二位置為

可選地，在根據本發明的生成導向濾波中導向圖的方法中，像素點p對應的新像素值和分別為：其中，k表示迭代次數，k＝0,1,…，和分別表示在第k-1次迭代后生成的像素點p對應的新像素值，和分別表示在第k-1次迭代時、雙線性插值后第一位置和第二位置的像素值。