[发明专利]一种图像滤波方法及系统

说明书

本发明提供一种图像滤波方法及系统，包括对图像的所有像素点进行水平正向滤波；当第a行的像素点完成水平正向滤波后，对滤波后的像素点进行水平逆向滤波；当第b行的像素点完成水平逆向滤波后，对滤波后的像素点进行垂直正向滤波；当第k个像素点完成垂直正向滤波后，对滤波后的像素点进行垂直逆向滤波；输出滤波后的图像。由于每个方向的滤波均是在上一方向滤波还在进行中便开始了，使得在不减少滤波方向及次数的同时减少了运算的时间，降低了滤波运算过程中的缓存和延迟；同时，将滤波处理分为四个方向单独处理，降低了滤波运算的复杂度。因此，本发明提供的图像滤波方法及系统解决了图像滤波中存在的大缓存、高延迟、运算复杂的问题。

技术领域

本发明涉及图像视频信号处理技术领域，特别涉及一种图像滤波方法及系统。

背景技术

图像处理中经常用到FIR和IIR滤波器。FIR滤波器，称为有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而FIR滤波器是较为稳定的系统。IIR滤波器，采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。

现有的FIR滤波器效果受限于滤波窗的尺寸，一般来说，大窗相对于小窗可以获取更多的信息，滤波效果尤其对低频信号而言也更好。但是大窗意味着更多的存储与运算开销，相对于实现而言并不友好。IIR滤波器运算相对简单，但是潜在的会有相位偏差的风险。如果希望完美的消除相位差，则需要对垂直方向上的信号进行缓存，不仅需要一帧的存储开销，而且信号输出则存在较大延迟。

因此，现有技术的滤波器无法在保证滤波效果的情况下节省存储空间和运算开销。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像滤波方法及系统，以在保证滤波效果的前提下，解决图像滤波中存在的大缓存、高延迟、运算复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像滤波方法，所述图像滤波方法包括：对所述图像的所有像素点逐行进行水平正向滤波；

当所述图像的第a行的所有所述像素点完成水平正向滤波后，对水平正向滤波后的所述像素点逐行进行水平逆向滤波；

当所述图像的第b行的所有所述像素点完成水平逆向滤波后，对水平逆向滤波后的所述像素点逐列进行垂直正向滤波；

当所述图像的第k个像素点完成垂直正向滤波后，对垂直正向滤波后的所述像素点逐列进行垂直逆向滤波；

当所有所述像素点全部完成水平正向、水平逆向、垂直正向及垂直逆向的滤波后，输出滤波后的图像；

其中，a＝1，2，……M；b＝1，2，……M；

第k个像素点的坐标为(x，y)，x＝1，2，……M；y＝1，2，……N。

可选的，在所述图像滤波方法中，进行所述水平正向滤波、所述水平逆向滤波、所述垂直正向滤波以及所述垂直逆向滤波的方法包括：

计算第t个像素点的梯度G_t以及若干个与所述第t个像素点同一滤波方向的像素点的梯度G_j、G_k……G_n，其中，第t个像素点的坐标为(x_t，y_t)，x_t＝1，2，……M；y_t＝1，2，……N；j，k，……n为与所述第t个像素点同一滤波方向的第j个像素点、第k个像素点、……第n个像素点；