[发明专利]一种基于自适应邻域形状的图像边缘保持滤波方法

摘要

本发明公开了一种基于自适应邻域形状的图像边缘保持滤波方法。基于线段移位，即在每个像素点上向不同方向画长度为的线段，而这些线段在它们各自的方向上做径向移动，但是必须保证这些移位线段中包含当前像素点，在每个方向上的移位线段中寻找最“干净”的线段，然后由这些不同方向上的最“干净”的线段组合形成当前像素点的“干净”邻域，根据线段的“干净度”计算这些线段在形成当前像素点滤波指导值的加权系数，而线段长度直接控制滤波的尺度，即在这个尺度下的纹理和噪声都会被滤除掉。本发明具有滤除图像中纹理和大尺度噪声干扰的功能，能保持图像显著有意义边缘清晰。可广泛应用于图像细节增强、图像卡通化、和图像目标识别等。

主权项

1.一种基于自适应邻域形状的图像边缘保持滤波方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：步骤1)设置滤波的最大迭代次数为MaxIter，在每个像素点上考虑no个不同方向，在每个方向上寻找“干净”线段时所采用线段的长度为k，并初始化滤波的迭代次数为Iter＝0；步骤2)输入一幅输入图像I，并计算输入图像I的亮度分量Il；步骤3)用一个小尺度的均匀滤波核对输入图像I进行滤波，得到滤波后图像I0；步骤4)计算滤波后图像I0的边缘置信图E，边缘置信图E中每个像素点上的数值是在0和1之间，包括0和1在内，数值越大表明像素点上存在边缘的置信度越高；步骤5)用一个大小为k×k均匀滤波核对输入图像I的亮度分量Il进行滤波，得到一个均匀模糊灰度图像b；步骤6)在每个像素点p上，以该像素点p为中心画出n_o条不同方向并长度为k的线段，这些线段沿着各自方向径向移动，每个方向上有k条包含该像素点的线段，从这k条线段中选取最不可能穿越边缘的线段作为该方向上最“干净”线段L_θ(p)，这里θ表示线段的方向表示n_o个不同方向的角度)，沿着n_o个不同方向找出n_o条长度为k包含像素点p“干净”线段这些线段形成像素点p的“干净”邻域，这个“干净”邻域中像素点灰度值的加权平均是像素点p的滤波指导值，在每个像素点上都形成这样的“干净”邻域并计算其滤波指导值，得到一个最初滤波指导图像g；步骤7)将步骤5)中得到的均匀模糊灰度图像b和步骤6)中得到的最初滤波指导图像g通过一个线性加权方式得到滤波指导图像G；步骤8)利用步骤7)中得到的滤波指导图像G对输入图像I进行联合指导双边滤波，得到中间滤波图像f0；步骤9)对步骤8)中得到的中间滤波图像f0递归进行两次双边滤波后得到最终滤波图像f；步骤10)将迭代次数Iter加1，检查Iter是否超过所设置最大迭代次数MaxIter，如果是则输出最终滤波图像f，反之，则将步骤9)得到最终滤波图像f赋给输入图像I，再跳回到步骤2)。