利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法
【專利摘要】本發明涉及數字圖像處理【技術領域】，為提高矢量中值濾波的降噪能力，同時保護圖像細節。為此，本發明采用的技術方案是，利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法，包括如下步驟：通過比較噪聲圖像中的像素點與對噪聲圖像的R、G、B分量分別進行標量中值濾波而得到的一幅參考圖像中對應像素點的相似性來進行噪聲監測，對疑似噪聲點通過一種基于邊緣檢測的加權方法進行矢量中值濾波，從而提高矢量中值濾波的降噪能力，同時保護圖像細節。本發明主要應用于數字圖像處理。
【專利說明】利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數字圖像處理【技術領域】，具體講，涉及利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法。
【背景技術】
[0002]標量中值濾波將給定窗口中各像素點灰度值的中值代替窗口中心像素，用于消除灰度圖像矢量中值濾波(vector median filter, VMF)算法常用于消除彩色圖像中產生的脈沖噪聲。將每個像素的R (紅色)，G (綠色)，B (藍色)數據看作一個矢量，對于給定大小的窗口，計算每個像素與其他像素點的歐氏距離之和，然后對結果進行排序，最小值對應的像素矢量作為輸出。矢量中值濾波能夠有效的減小彩色圖像中的噪聲，并且不會引入圖像中原本并不存在的色彩，因此廣泛應用在各種數字圖像處理系統中。濾波窗口越大，濾波器對脈沖噪聲的濾除效果越強，但也更容易破壞圖像細節。開關矢量中值濾波是通過某種方法進行噪聲檢測，只對噪聲點進行濾波處理，對于非噪聲點則保持不變。加權矢量中值濾波則是對濾波窗口內的各個像素點施以不同的權重，從而更精確的控制濾波過程，提高濾波效果，但目前未見相關成熟技術的報道。

【發明內容】

[0003]本發明旨在解決克服現有技術的不足，提高矢量中值濾波的降噪能力，同時保護圖像細節。為此，本發明采用的技術方案是，利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法，包括如下步驟:通過比較噪聲圖像中的像素點與對噪聲圖像的R、G、B分量分別進行標量中值濾波而得到的一幅參考圖像中對應像素點的相似性來進行噪聲監測，對疑似噪聲點通過一種基于邊緣檢測的加權方法進行矢量中值濾波，從而提高矢量中值濾波的降噪能力，同時保護圖像細節。
[0004]具體步驟為:
[0005]首先取一個nXn 的窗口，令 Xi=O^ GilBiLi=I, 2，…，N ;Ν=ηΧη，N 表示窗口內像素點的像素矢量；然后:
[0006]a.噪聲檢測
[0007]將待處理的彩色噪聲圖像I分解為R，G, B三個分量圖像，對三個分量圖像分別進行標量中值濾波處理，再將處理后的分量圖像合成一幅圖像I’ ；表示I’中的像素，根據相似性公式
【權利要求】
1.一種利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法，其特征是，包括如下步驟:通過比較噪聲圖像中的像素點與對噪聲圖像的R、G、B分量分別進行標量中值濾波而得到的一幅參考圖像中對應像素點的相似性來進行噪聲監測，對疑似噪聲點通過一種基于邊緣檢測的加權方法進行矢量中值濾波，從而提高矢量中值濾波的降噪能力，同時保護圖像細節。
2.如權利要求1所述的利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法，其特征是，具體步驟為: 首先取一個nXn的窗口，令Xi=O^ Gi, Bi)，i=l, 2，…，N ;N=nXn，N表示窗口內像素點的像素矢量；然后: a.噪聲檢測 將待處理的彩色噪聲圖像I分解為R，G, B三個分量圖像，對三個分量圖像分別進行標量中值濾波處理，再將處理后的分量圖像合成一幅圖像I’ ；X’,?，<,#)表示I’中的像素，根據相似性公式
3.如權利要求1所述的利用邊緣檢測的開關加權矢量中值濾波方法，其特征是，加權方法如下: 加權方法如下: 1)將待處理的彩色噪聲圖像轉化為灰度圖像； 2)對該灰度圖像進行標量中值濾波； 3)對濾波后的灰度圖像進行圖像邊緣檢測，得到圖像邊緣的二值圖像； 4)根據邊緣檢測結果以及當前像素點與圖像邊緣的相對位置信息，將濾波窗口內的像素點劃分為不同的區域，并對不同區域的像素點施以不同的權重: I.如果窗口中心像素在圖像邊緣上，則位于圖像邊緣上的像素點劃分為同一組，將它們的權重置為，窗口內其他像素點劃分為另一組，權重為ω3，令COe^co3;i1.如果窗口中心像素不在圖像邊緣上,但是濾波窗口內存在圖像邊緣,則將中心像素的權重設置為ω。，同時將窗口內的其他像素點分為三組:位于圖像邊緣上的像素點分為一組，權重為ω2 ;與中心像素位于圖像邊緣同一側的分為另一組，權重為(O1 ;其余的像素點分為一組，權重為ω3，令COcJ(O1)(O2)CO3 ; ii1.如果濾波窗口內不存在圖像邊緣，則中心像素的權重置為ω。，其余點的權重為CO1，令 ω,ωι ; P是L1范數或者L2范數。`
【文檔編號】G06T5/00GK103778611SQ201410037489
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】史再峰, 王磊, 姚素英, 徐江濤, 高靜 申請人:天津大學