一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法
2023-09-18 09:45:35 1
專利名稱：一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法
技術領域：
本發明涉及視頻信號處理技術，具體的說，是涉及一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法。
背景技術：
圖像在屏幕上顯示之前，要經過各種處理。電視圖像信號在記錄、發送、傳輸、接受、處理等過程中均會不同程度的被噪聲汙染。比如由於攝像設備中電子器件的物理特性，我們通過攝像設備把圖像信號經過採集轉換後得到的數字圖像中存在噪聲汙染，A/D變換和各種亮度和色度的處理會受到噪聲的汙染，使得圖像的畫面質量下降，而且，在採用高端的去隔行算法時，噪聲的影響會變得特別明顯，所以圖像的降噪就顯得尤為重要。圖像降噪的目的就是儘可能保持原始信號的主要特徵，如邊緣，細節等的同時，除去噪聲，提高電視畫面質量。人們根據實際圖像的特點，噪聲的統計特性和頻譜分布的規律，研究了多種降噪算法。現有的空間降噪方法，在噪聲減少和圖像的空間模糊之間存在著某種的折衷，這是因為噪聲濾波器其實就是一種低通濾波器，它消除高頻噪聲的同時也降低了圖像的銳度。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，在進行降噪的同時對圖像進行銳化處理，保護圖像的顯著邊緣，從而提高圖像質量。本發明解決上述技術問題採用的方案是一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，包括以下步驟a.獲取輸入圖像在水平方向和垂直方向的梯度圖像；b.對獲取的各個梯度圖像經過圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內的梯度矩陣；c.對梯度矩陣進行SVD分解，得到奇異值和奇異向量，根據奇異值和奇異向量計算局部分析窗口內的協方差矩陣；d.在協方差矩陣的基礎上計算該像素點的轉向濾波核矩陣；e.對轉向濾波核與拉普拉斯銳化核做矩陣卷積運算，得到銳化處理以後的銳化濾波核；f.對該像素點的轉向濾波核與所述銳化濾波核進行線性組合，得到最終應用到該像素點進行處理的濾波核；g.利用所述最終應用到該像素點進行處理的濾波核通過空間卷積濾波計算該像素點的輸出值；h.重複步驟b_g，直至完成對整個圖像中的所有像素的處理。進一步，步驟a中，獲取輸入圖像在水平方向和垂直方向的梯度圖像的具體方法是在輸入圖像中選取一個像素點，並以該像素點為中心選取局部分析窗口，對選取的局部分析窗口與梯度濾波核進行濾波運算，得到該像素點在水平方向和垂直方向上的梯度值，原圖像中所有像素點對應的梯度值進而構成原圖像水平方向的梯度圖像和垂直方向的梯度圖像。進一步，步驟b中，對獲取的各個梯度圖像經過圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內的梯度矩陣的具體方法是在梯度圖像中仍以該像素點為中心選取局部分析窗口，對選取的局部分析窗口與圓形濾波核進行濾波運算，得到局部分析窗口內的梯度矩陣。進一步，步驟f中，所述最終應用到該像素點進行處理的濾波核的計算公式為
權利要求
1.一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特徵在於，包括以下步驟a.獲取輸入圖像在水平方向和垂直方向的梯度圖像；b.對獲取的各個梯度圖像經過圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內的梯度矩陣；c.對梯度矩陣進行SVD分解，得到奇異值和奇異向量，根據奇異值和奇異向量計算局部分析窗口內的協方差矩陣；d.在協方差矩陣的基礎上計算該像素點的轉向濾波核矩陣；e.對轉向濾波核與拉普拉斯銳化核做矩陣卷積運算，得到銳化處理以後的銳化濾波核；f.對該像素點的轉向濾波核與所述銳化濾波核進行線性組合，得到最終應用到該像素點進行處理的濾波核；g.利用所述最終應用到該像素點進行處理的濾波核通過空間卷積濾波計算該像素點的輸出值；h.重複步驟b-g，直至完成對整個圖像中的所有像素的處理。
2.如權利要求1所述的一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特徵在於，步驟a 中，獲取輸入圖像在水平方向和垂直方向的梯度圖像的具體方法是在輸入圖像中選取一個像素點，並以該像素點為中心選取局部分析窗口，對選取的局部分析窗口與梯度濾波核進行濾波運算，得到該像素點在水平方向和垂直方向上的梯度值，原圖像中所有像素點對應的梯度值進而構成原圖像水平方向的梯度圖像和垂直方向的梯度圖像。
3.如權利要求2所述的一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特徵在於，步驟b 中，對獲取的各個梯度圖像經過圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內的梯度矩陣的具體方法是在梯度圖像中仍以該像素點為中心選取局部分析窗口，對選取的局部分析窗口與圓形濾波核進行濾波運算，得到局部分析窗口內的梯度矩陣。
4.如權利要求3所述的一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特徵在於，步驟f 中，所述最終應用到該像素點進行處理的濾波核的計算公式為
5.如權利要求4所述的一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特徵在於，所述銳化參數q的計算公式為
全文摘要
本發明涉及視頻信號處理技術，其公開了一種保護顯著邊緣的圖像降噪處理方法，在進行降噪的同時對圖像進行銳化處理，保護圖像的顯著邊緣，從而提高圖像質量。本發明在轉向濾波核的基礎上，結合拉普拉斯銳化濾波器，通過構造圖像銳化標準的計算方法，將降噪與銳化兩個矛盾的處理過程巧妙的結合在一起，同時完成降噪與銳化兩個處理過程，在抑制噪聲的同時，不會過於模糊圖像的邊緣，很好的保護了顯著邊緣，從而避免傳統單一的去噪技術中平滑模糊的負面效果，適用於對圖像的降噪處理。
文檔編號G06T5/00GK102999889SQ20121051275
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者閆秀桃 申請人:四川虹微技術有限公司