專利名稱：一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理技術(shù)，具體的說(shuō)，是涉及一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法。
背景技術(shù)：
圖像在屏幕上顯示之前，要經(jīng)過(guò)各種處理。電視圖像信號(hào)在記錄、發(fā)送、傳輸、接受、處理等過(guò)程中均會(huì)不同程度的被噪聲污染。比如由于攝像設(shè)備中電子器件的物理特性，我們通過(guò)攝像設(shè)備把圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)采集轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字圖像中存在噪聲污染，A/D變換和各種亮度和色度的處理會(huì)受到噪聲的污染，使得圖像的畫(huà)面質(zhì)量下降，而且，在采用高端的去隔行算法時(shí)，噪聲的影響會(huì)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盡可能保持原始信號(hào)的主要特征，如邊緣，細(xì)節(jié)等的同時(shí)，除去噪聲，提高電視畫(huà)面質(zhì)量。人們根據(jù)實(shí)際圖像的特點(diǎn)，噪聲的統(tǒng)計(jì)特性和頻譜分布的規(guī)律，研究了多種降噪算法?，F(xiàn)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?yàn)樵肼暈V波器其實(shí)就是一種低通濾波器，它消除高頻噪聲的同時(shí)也降低了圖像的銳度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，在進(jìn)行降噪的同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理，保護(hù)圖像的顯著邊緣，從而提高圖像質(zhì)量。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的方案是一種保護(hù)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(duì)獲取的各個(gè)梯度圖像經(jīng)過(guò)圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣；c.對(duì)梯度矩陣進(jìn)行SVD分解，得到奇異值和奇異向量，根據(jù)奇異值和奇異向量計(jì)算局部分析窗口內(nèi)的協(xié)方差矩陣；d.在協(xié)方差矩陣的基礎(chǔ)上計(jì)算該像素點(diǎn)的轉(zhuǎn)向?yàn)V波核矩陣；e.對(duì)轉(zhuǎn)向?yàn)V波核與拉普拉斯銳化核做矩陣卷積運(yùn)算，得到銳化處理以后的銳化濾波核；f.對(duì)該像素點(diǎn)的轉(zhuǎn)向?yàn)V波核與所述銳化濾波核進(jìn)行線性組合，得到最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核；g.利用所述最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核通過(guò)空間卷積濾波計(jì)算該像素點(diǎn)的輸出值；h.重復(fù)步驟b_g，直至完成對(duì)整個(gè)圖像中的所有像素的處理。進(jìn)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(gè)像素點(diǎn)，并以該像素點(diǎn)為中心選取局部分析窗口，對(duì)選取的局部分析窗口與梯度濾波核進(jìn)行濾波運(yùn)算，得到該像素點(diǎn)在水平方向和垂直方向上的梯度值，原圖像中所有像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梯度值進(jìn)而構(gòu)成原圖像水平方向的梯度圖像和垂直方向的梯度圖像。進(jìn)一步，步驟b中，對(duì)獲取的各個(gè)梯度圖像經(jīng)過(guò)圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣的具體方法是在梯度圖像中仍以該像素點(diǎn)為中心選取局部分析窗口，對(duì)選取的局部分析窗口與圓形濾波核進(jìn)行濾波運(yùn)算，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣。進(jìn)一步，步驟f中，所述最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特征在于，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(duì)獲取的各個(gè)梯度圖像經(jīng)過(guò)圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣；c.對(duì)梯度矩陣進(jìn)行SVD分解，得到奇異值和奇異向量，根據(jù)奇異值和奇異向量計(jì)算局部分析窗口內(nèi)的協(xié)方差矩陣；d.在協(xié)方差矩陣的基礎(chǔ)上計(jì)算該像素點(diǎn)的轉(zhuǎn)向?yàn)V波核矩陣；e.對(duì)轉(zhuǎn)向?yàn)V波核與拉普拉斯銳化核做矩陣卷積運(yùn)算，得到銳化處理以后的銳化濾波核；f.對(duì)該像素點(diǎn)的轉(zhuǎn)向?yàn)V波核與所述銳化濾波核進(jìn)行線性組合，得到最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核；g.利用所述最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核通過(guò)空間卷積濾波計(jì)算該像素點(diǎn)的輸出值；h.重復(fù)步驟b-g，直至完成對(duì)整個(gè)圖像中的所有像素的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特征在于，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(gè)像素點(diǎn)，并以該像素點(diǎn)為中心選取局部分析窗口，對(duì)選取的局部分析窗口與梯度濾波核進(jìn)行濾波運(yùn)算，得到該像素點(diǎn)在水平方向和垂直方向上的梯度值，原圖像中所有像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梯度值進(jìn)而構(gòu)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(quán)利要求2所述的一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特征在于，步驟b 中，對(duì)獲取的各個(gè)梯度圖像經(jīng)過(guò)圓形濾波核的濾波，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣的具體方法是在梯度圖像中仍以該像素點(diǎn)為中心選取局部分析窗口，對(duì)選取的局部分析窗口與圓形濾波核進(jìn)行濾波運(yùn)算，得到局部分析窗口內(nèi)的梯度矩陣。
4.如權(quán)利要求3所述的一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特征在于，步驟f 中，所述最終應(yīng)用到該像素點(diǎn)進(jìn)行處理的濾波核的計(jì)算公式為
5.如權(quán)利要求4所述的一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，其特征在于，所述銳化參數(shù)q的計(jì)算公式為
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理技術(shù)，其公開(kāi)了一種保護(hù)顯著邊緣的圖像降噪處理方法，在進(jìn)行降噪的同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理，保護(hù)圖像的顯著邊緣，從而提高圖像質(zhì)量。本發(fā)明在轉(zhuǎn)向?yàn)V波核的基礎(chǔ)上，結(jié)合拉普拉斯銳化濾波器，通過(guò)構(gòu)造圖像銳化標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，將降噪與銳化兩個(gè)矛盾的處理過(guò)程巧妙的結(jié)合在一起，同時(shí)完成降噪與銳化兩個(gè)處理過(guò)程，在抑制噪聲的同時(shí)，不會(huì)過(guò)于模糊圖像的邊緣，很好的保護(hù)了顯著邊緣，從而避免傳統(tǒng)單一的去噪技術(shù)中平滑模糊的負(fù)面效果，適用于對(duì)圖像的降噪處理。
文檔編號(hào)G06T5/00GK102999889SQ20121051275
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者閆秀桃 申請(qǐng)人:四川虹微技術(shù)有限公司