[發(fā)明專利]基于泊松核改進的雙邊濾波方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910160778.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109903254B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭亮亮;楊贊偉;吳勇;陶淑蘋;徐偉;曲宏松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

本發(fā)明涉及一種基于泊松核改進的雙邊濾波方法，該方法包括步驟：獲取含有噪聲的圖像；確定用于進行雙邊濾波的滑動窗口的尺寸；以高斯核函數(shù)為歐式距離核，以泊松核函數(shù)為像素灰度核，得到改進后的雙邊濾波權重核函數(shù)；根據(jù)所述改進后的雙邊濾波權重核函數(shù)計算在所述圖像上所述滑動窗口的中心像素點對應的濾波后的灰度值；在所述圖像上移動所述滑動窗口，當所述中心像素點遍歷所述圖像的全部像素點后，得到濾波后的圖像。本發(fā)明不但能去除噪聲，同時還能保持圖像邊緣信息；而且不同的灰度值對應不同的泊松核函數(shù)，因此泊松核在一定程度上具有一定的適應性；同時只需改變一個參數(shù)，就可以調(diào)整濾波效果，可以省去兩個參數(shù)設置的復雜性。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像去噪技術領域，特別是涉及一種基于泊松核改進的雙邊濾波方法。

背景技術

圖像數(shù)據(jù)在采集、轉換和傳輸過程中，不可避免的受到采集環(huán)境、成像系統(tǒng)以及其他不確定因素的干擾，使得高光譜圖像被多種統(tǒng)計特性截然不同的噪聲污染。例如由于電子線路電荷轉移、信號放大模數(shù)變換及外部影響等因素產(chǎn)生的加性噪聲高斯噪聲和由于大幅度電磁干擾、圖像轉換中或傳輸過程中產(chǎn)生的錯誤、繼電器狀態(tài)改變以及像元壞點等原因引起的脈沖噪聲等。這些噪聲的存在嚴重影響了圖像的視覺質(zhì)量。圖像去噪是數(shù)字圖像處理中一個重要的分支，它的主要目的是改善圖像質(zhì)量，便于圖像處理后續(xù)工作的進行，去噪效果的好壞直接影響到圖像分割、特征提取以及分類等處理的效率，因而圖像的噪聲預處理顯得非常重要。

雙邊濾波算法是在傳統(tǒng)高斯低通濾波算法的基礎上改進的一種算法，相對于高斯低通濾波算法只是考慮了像素空間的鄰近性，雙邊濾波不但考慮了空間鄰域的鄰近性，同時還結合了空間像素灰度的鄰近性，不但能夠去除噪聲還能夠保留圖像的邊緣信息。但是雙邊濾波存在一個很大的問題，即空間域與像素灰度域的核函數(shù)的方差sigma_s和sigma_r必須根據(jù)經(jīng)驗人為設置，如果設置的參數(shù)不合理則達不到有利的濾波效果，不具有自適應性。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術中雙邊濾波方法存在的問題，提供一種基于泊松核改進的雙邊濾波方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采取如下的技術方案：

一種基于泊松核改進的雙邊濾波方法，包括以下步驟：

獲取含有噪聲的圖像；

確定用于進行雙邊濾波的滑動窗口的尺寸；

以高斯核函數(shù)為歐式距離核，以泊松核函數(shù)為像素灰度核，得到改進后的雙邊濾波權重核函數(shù)；

根據(jù)所述改進后的雙邊濾波權重核函數(shù)計算在所述圖像上所述滑動窗口的中心像素點對應的濾波后的灰度值；

在所述圖像上移動所述滑動窗口，當所述中心像素點遍歷所述圖像的全部像素點后，得到濾波后的圖像。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明所提出的基于泊松核改進的雙邊濾波方法既能夠去除圖像中的噪聲，同時又能夠保持圖像的邊緣信息；

(2)本發(fā)明在參數(shù)的選擇中只需調(diào)整一個參數(shù)即空間域高斯核函數(shù)的方差σ_s，有效降低了傳統(tǒng)雙邊濾波選擇兩個匹配參數(shù)的復雜度，節(jié)省了算法調(diào)試時間，提高了濾波效率；

(3)本發(fā)明利用泊松核對傳統(tǒng)雙邊濾波進行改進，不同的灰度值對應不同的泊松核函數(shù)，因此泊松核在一定程度上具有一定的適應性，而傳統(tǒng)的雙邊濾波在參數(shù)設定后對圖像進行同一函數(shù)下的濾波，不能改變?yōu)V波函數(shù)形式，不具有適應性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于泊松核改進的雙邊濾波方法的流程示意圖；

圖2為利用本發(fā)明所提出的基于泊松核改進的雙邊濾波方法對遙感圖像濾波的效果圖，其中(a)為濾波前含有噪聲的遙感圖像，(b)為濾波后的遙感圖像。