[发明专利]一种基于L0范数分解的动漫图像增强显示方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于L0范数分解的动漫图像增强显示方法及系统，方法包括采用L0范数将输入的动漫图像分解成低频图像以及高频图像；根据低频图像的位置信息对高频图像进行增强，得到增强后的高频图像；将低频图像与增强后的高频图像进行合成，得到增强后的动漫图像。本发明采用L0范数将输入的动漫图像分解成低频图像以及高频图像，与拉普拉斯二阶导数的方法相比，更符合动漫图像的特点，能更准确地检测出图像的细节，同时在分离出低频图像以及高频图像后，不再对分离出来的信息进行统一处理，而是根据低频图像的位置信息对高频图像进行增强，在很大程度上减少了噪声的引入。本发明可广泛应用于图像处理领域。

主权项

一种基于L0范数分解的动漫图像增强显示方法，其特征在于：包括以下步骤：A、采用L0范数将输入的动漫图像分解成低频图像以及高频图像；B、根据低频图像的位置信息对高频图像进行增强，得到增强后的高频图像；C、将低频图像与增强后的高频图像进行合成，得到增强后的动漫图像；所述步骤A包括：A1、确定低频图像所需满足的最小值方程，所述低频图像所需满足的最小值方程为：argmins{||s-t||2+λ||▿s||0},]]>其中，t为输入的动漫图像，s为低频图像，“||||2”为L2范数，||s‑t||2表示图像s与图像t的距离，λ为权重调整系数，为梯度，“||||0”为L0范数，表示图像s的梯度信息中非零元素的个数，且p表示像素点的位置，N为像素点的总个数，b为二值函数，且满足：sp为图像s中位置P处像素点的像素值，和分别为对sp在x方向和在y方向的求导算子；A2、采用梯度下降法对最小值方程的L0范数进行迭代求解，得到分解后的低频图像s；A3、根据分解后的低频图像s以及输入的动漫图像t计算出高频图像，所述高频图像d的表达式为：d＝t‑s；所述步骤A2包括：A21、将以及b的表达式代入低频图像所需满足的最小值方程，得到第一次变形后的最小值方程，所述第一次变形后的最小值方程的表达式为：argmins{Σp=1N(sp-tp)2+λb(|∂xsp|+|∂ysp|)};]]>A22、引入辅助变量，对第一次变形后的最小值方程进行第二次变形，得到第二次变形后的最小值方程，所述第二次变形后的最小值方程的表达式为：argmins,x,y{Σp=1N(sp-tp)2+λ((∂xsp-xp)2+(∂ysp-yp)2)+βb(|xp|+|yp|)},]]>其中，x和y为引入的两个辅助变量，xp和yp分别为x和y在p位置的值，β为设定的权重系数；A23、采用梯度下降法对第二次变形后的最小值方程进行迭代求解，得到分解后的低频图像s；所述步骤A23包括：A231、固定x和y，对第二次变形后的最小值方程采用梯度下降法进行求解，得到相应的s，所述相应的s的表达式为：s=t+β∂xTx+β∂yTyI+β∂xT∂x+β∂yT∂y,]]>其中，I为单位矩阵，T表示转置；A232、固定s，对第二次变形后的最小值方程采用梯度下降法进行求解，得到相应的xp和yp，所述相应的xp和yp的表达式为：xp=0,yp=0,ifxp2+yp2≤βλxp=∂xsp,yp=∂ysp,ifxp2+yp2≥βλ.]]>