1.一種可用于灰度和彩色圖像的雙邊回歸濾波方法,其特征是:該方法包括如下步驟:
1)這種濾波方法可以用式(1)表示(包括一維雙邊回歸濾波器和二維雙邊回歸濾波器),
(1)
式(1)中h(·)表示空域核函數(shù)(spatial weight),δ (·)表示值域核函數(shù)(range weight),I表示輸入圖像灰度級,S表示點p的鄰域,Iq表示q點像素的灰度值,Ip表示p點像素的灰度值,Xp表示雙邊回歸濾波器在點p的輸出值,Xq表示雙邊回歸濾波器在點q 的輸出值,||q-p||表示像素q和像素p的歐拉距離,是一個實數(shù),0≤≤1,可以用來控制濾波器的性能,越接近0,濾波器的邊緣保持能力越強(qiáng),濾波器的平滑效果變差;越接近1,濾波器的邊緣保持能力變差,平滑效果越好,空域核函數(shù)和值域核函數(shù)可以選擇不同的形式,其中一種典型的形式是高斯函數(shù);
2)式(1)的表達(dá)式一般需要用迭代法求解;式(1)可以改寫為式(2),
(2)
式(2)中t代表迭代次數(shù),t=0,1,2,3…;求解式(2)需要給Xp(0)、Xq(0)賦予初值;由于Xp(0)、Xq(0)均表示雙邊回歸濾波器的初值,只是下標(biāo)不同,因此只要給所有Xp(0)賦予初值,則Xq(0)的初值也就確定了,因此以下說明均以Xp(0)為例;一種可行的賦予初值的方法是選擇Xp(0)=Ip,也有其他的Xp(0)賦值方法,例如Xp(0) =med{Iq},q∈S,med{Iq}表示取序列Iq的中值,這種方法的優(yōu)點是可以更有效地去除椒鹽噪聲;得到Xp的初值后,代入式(4)迭代計算,當(dāng)滿足迭代終止條件時,迭代結(jié)束,此時就可以得到Xp的最終估值,計算過程如下:
(1)首先用某種估計方法,得到Xp的第一次估值Xp(0),例如取Xp(0) = Ip;
(2)將Xp估值Xp(0)代入式(4)計算,得到Xp(1),再將Xp(1) 代入式(4)計算,得到Xp(2),不斷迭代計算,直到滿足迭代終止條件,迭代結(jié)束;
迭代終止的條件可以有多種選擇,例如當(dāng)滿足條件時,迭代結(jié)束,代表一個很小的數(shù),X(t)代表第t次迭代后濾波器輸出的圖像矩陣;這種方法的計算量與的取值有很大關(guān)系,的取值太小,所需的迭代次數(shù)較多,計算量大;頭幾次迭代對Xp的值影響較為明顯,越往后影響小,因此一個更簡單有效的辦法就是預(yù)先設(shè)定雙邊回歸濾波器的迭代次數(shù),迭代3至5次即可獲得比較好的效果。