专利名称：一种图像快速保边滤波方法
技术领域：
本发明属于图像处理领域，具体涉及的是一种图像保边滤波方法。
背景技术：
图像滤波是图像处理以及计算机视觉邻域最基本的操作，其能滤除图像中的噪声而使得图像更加光滑和清晰。常用的滤波方法有线性滤波器和非线性滤波器。线性滤波器有均值滤波器，带权均值滤波器，以及高斯滤波器，而非线性滤波器的典型代表是中值滤波器。对于线性滤波器，如均值滤波和高斯滤波，其在去除噪声的同时使得整个图像变得模糊，包括图像的边界，在有些需要滤除噪声并保持区域边界的地方运用受到限制，如轮廓提取，纹理提取，区域分割等。故针对此种情况，C. Tomasi和R. Manduchi在1998年提出了能保持图像边缘的滤波器——双边滤波器(Bilateral Filtering)，其内在想法是在图像的空域和值域上都进行滤波，其表达式为
权利要求
1. 一种图像快速保边滤波方法，其特征在于具体为 首先对滤波器采用设定的核函数；然后用FastBoxFilter对滤波过程进行加速，使得其计算时间复杂度为0(1)，最后得到滤波结果；所述设定的核函数为
2.根据权利要求1所述的图像快速保边滤波方法，其特征在于所述设定的核函数包括对该函数式进行通分，多项式展开操作，或者将ε取为关于《『的非负减函数，函数值随着fff的增加而减小，减小的幅度则决定了不同区域滤波后界限的分明程度，减小得越快，则界限越分明；或者将函数扩充到RGB彩色空间，对应核函数为
3.根据权利要求1或2所述的图像快速保边滤波方法，其特征在于所述设定的核函数具有四点性质在滤波模板内积分和为1，具有保边滤波的性质，可用FastBoxFilter加速计算使得计算复杂度为0(1)，可调节参数获得不同滤波效果。
4.根据权利要求1所述的图像快速保边滤波方法，其特征在于所述用i^stBoxFilter 对滤波过程进行加速，使得其计算时间复杂度为0(1)，是指(1)计算FastBoxFilter (I，r)，FastBoxFilter(I. *1，r)的结果，其中 I. *1 是指图像 I每一个对应像素值的平方所得到的矩阵；(2)计算均值矩阵和方差矩阵1.μ = FastBoxFilter(I, r)/(2r+l)22.σ 2 = FastBoxFilter(I. *1，r)/ (2r+l)2-μ . * μ(3)根据下式计算输出图像QQ = μ +(σ 2· *(Ι-μ ))· /(σ 2+ ε )其中Α. 表示Α，B矩阵对应位置元素相乘得到的矩阵，Α. /B表示Α，B矩阵对应位置元素相除得到的矩阵。
5.根据权利要求4所述的图像快速保边滤波方法，其特征在于对图像采用半径为r 的FastBoxFilter滤波，其中1)计算图像的累积和矩阵T；2)设输出图像为Q，则将输出图像坐标为(i，j)的元素Q(i，j)fflT(i+r,j+r),T(i-r, j+r)，T(i+r, j-r)，T(i_r，j-r)来计算，计算公式为Q(i, j) = T(i+r, j+r)-T(i-r, j+r)-T(i+r, j_r)+T(i_r, j-r)设对图像I，I为矩阵，运用半径为r的FastBoxFilter得到的结果矩阵表示为FastBoxFilter (I, r)。
全文摘要
本发明公开一种图像处理技术领域的图像快速保边滤波方法，首先对滤波器采用设定的核函数；然后用FastBoxFilter对滤波过程进行加速，使得其计算时间复杂度为O(1)，最后得到滤波结果；所述设定的核函数具有四点性质在滤波模板内积分和为1、具有保边滤波的性质、可用FastBoxFilter加速计算使得计算复杂度为O(1)、可调节参数获得不同滤波效果。整个方法的时间复杂为O(1)，即与滤波核大小无关，且能达到与双边滤波相当的效果，并且结果证明其不会出现边缘人造物和光晕现象。
文档编号G06T5/00GK102509266SQ201110344130
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者傅可人, 杨杰 申请人:上海交通大学