[发明专利]双阈值开关型彩色图像矢量滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及对图像系统的滤波方法，尤其涉及一种双阈值开关型彩色图像矢量滤波方法。

背景技术

在图像系统的获取和传输过程中，总会存在各类噪音造成图像质量的下降。而脉冲噪音是一种较为常见的噪音。不同于灰度图像，彩色图像系统中采用了多通道数值表示颜色的方法。例如：RGB、HSV颜色空间采用三个分量分别代表不同的通道成分。非线性的矢量中值滤波(VMF)因显示出了具有很好的去噪能力，而得到了广泛关注，参见Astola J，Haavisto P，Neuvo Y.Vector MedianFilters.In：Proc.IEEE.1990，78(4)：678-689。它将象素的多通道取值统一看作颜色空间中的矢量来处理。在滤波的设计工作中，如何在滤除噪音和保留原图细节之间作好平衡，是各类矢量中值滤波器设计的关键。基本矢量方向滤波(BVDF)考虑从矢量的夹角和来计算排序，该方法也较好地保持了原图色度，参见Trahanias P E，Karakos D，Venetsanopoulos A N.Directionalprocessing of color images：theory and experimental results.IEEETransactions on Image Processing 1996，5(6)：868-881。距离方向滤波(DDF)考虑从距离与角度的复合的方法，即考虑了象素间的距离又保持象素间的色度，参见Karakos D，Trahanias P E.Generalized multichannel image filteringstructures.IEEE Transactions on Image Processing，1997，6(7)：1038-1045。中心加权矢量中值滤波方法(CWVMF)，它对在各邻域象素与原象素计算差距是加权，参见Lukac R.Adaptive color image filtering basedon center-weighted vector directional filters，Multidimensional Syst.Signal Processing，2004，15(2)：169-196。但以上方法都可能会造成滤波后图像的模糊，部分细节被误判为噪音除掉。近年来，开关型的矢量滤波方法通过条件判断中心点矢量为噪音的可能性，在最大噪音检查率和最小原像素误检率之间做出平衡，取得的更好的滤波效果，例如ACWVDF、RSVMF，分别参见Celebi M E，Aslandogan Y A.Robust switching vector median filter forimpulsive noise removal[J].Journal of Electronic Imaging.2008，14(7)，043006：1-9和Lukac R.Adaptive color image filtering based oncenter-weighted vector directional filters[J].Syst.Signal Process.2004，15：169-196。

发明内容

本发明公开了一种双阈值开关型彩色图像矢量滤波方法。该方法是针对彩色图像的一种带噪音预判的开关型滤波方法。本发明方法目的在于尽量去除噪音像素，而减少错误改变原图像素的可能，同时具有计算复杂度与VMF相当的特点。

本发明的技术方案为包括以下步骤：(1)对于当前点x_c对应的滤波窗口W＝{x₁，...，x_c，...x_N}内每个像素矢量，计算其到其他矢量的距离；(2)计算每个矢量到其他矢量的距离之和{L₁，...，L_c，...，L_N}；(3)根据每个象素的矢量对应的矢量距离和的大小进行升序排序，得到当前点在滤波窗口内排序位置R_c，同时得到距离和排序最小的对应矢量x_min；(4)计算当前点矢量x_c与距离和排序最小的对应矢量x_min的距离diff；(5)根据条件：diff＜t和R_c＜r，判断该像素是否为噪音。若同时成立，则输出x_min；否则，维持原像素矢量x_c不变；