[发明专利]确定填充长度的装置和方法及图像处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及计算机领域，尤其涉及一种用于在进行图像滤波时确定图像在图像滤波方向上的填充长度的装置和方法，以及利用该装置和方法的图像处理方法和装置。

背景技术

在现有的图像处理技术中，为了消除图像中的边缘效应，需要对图像进行滤波处理。

在一种常见的滤波处理中，先利用离散傅里叶变换(DFT)将图像从空间域变换到频域。接着，在频域中，利用滤波器函数来对变换后的图像进行滤波。具体来说，滤波处理可以包括将滤波器函数作用于图像上，例如，在频域中以将滤波器函数与图像函数相乘的方式(等效于在空间域中进行圆周卷积)将滤波器函数作用于图像上。之后，利用反傅里叶变换将滤波处理后的图像变换回空间域。由此，消除了图像中的边缘效应。

其中，在利用滤波器对图像进行滤波处理时，为了避免在滤波处理中由于滤波器作用于图像时(等效于空间域中的圆周卷积)产生的混叠效应(这种混叠效应实质上是由于在圆周卷积时图像尾部与图像首部相邻、图像尾部与图像首部之间的相互干扰而造成的)，可以对图像进行扩展并对扩展的图像位置填充合理值(例如，设置为0的图像值)来消除或避免混叠效应。

例如，在图像在滤波方向上的长度为A、而滤波器长度为B的情况下，为了完全避免混叠效应，则至少需要在滤波方向上从图像结束处的位置开始将图像长度扩展至A+B-1的长度，并对扩展位置填充合理的图像值。例如，在对填充长度为B-1的图像扩展部分均设置为0的图像值的情况下，在频域中进行滤波处理时，图像尾部这些为0的图像位置对图像首部形成的干扰也为0，由此避免了混叠效应。此外，在一个具体示例中，在图像在滤波方向上的长度与滤波器长度均为A的情况下，则需要在滤波方向上从图像结束处的位置开始将图像扩展到(2*A-1)的长度。在这种情况下，图像的填充长度为A-1。

由于在通常的滤波处理中，滤波器长度往往是和图像长度一致的。因此，在以上描述的滤波处理中，由于需要针对长度几乎被扩展为两倍的图像(例如，上述的2*A-1的长度)进行傅里叶变换和傅里叶反变换，计算量变大。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

在本发明的技术方案中，提供了用于在图像滤波时确定基本上可以消除滤波处理中产生的混叠效应同时不会引起较大计算量的填充长度的方法和装置，以及利用该方法和装置来进行图像滤波处理的方法和装置。

由于没有采用过长的填充长度(例如，上述的长达A-1或B-1的填充长度)来进行图像滤波处理，可以在计算量不大的情况下基本上消除滤波处理中产生的混叠项对图像质量的影响。

为此，一方面，本发明的实施例提供了一种确定图像在图像滤波方向上的填充长度的装置，包括：混叠效应函数获取单元，被配置成获取频域滤波器对所述图像的混叠效应函数；填充长度确定单元，被配置成基于所述混叠效应函数来确定所述图像的填充长度。

另一方面，本发明的实施例还提供了一种图像处理装置，包括：上述的确定图像在图像滤波方向上的填充长度的装置，被配置成确定图像的填充长度；图像扩展单元，被配置成在空间域中按照所述填充长度在滤波方向上扩展图像；滤波单元，被配置成对扩展后的图像进行滤波。

相应地，本发明的实施例还提供了一种确定图像在图像滤波方向上的填充长度的方法，包括：获取频域滤波器对该图像的混叠效应函数；基于所述混叠效应函数来确定该图像的填充长度。

此外，本发明的实施例还提供了一种图像处理方法，包括：按照上述方法来确定图像的填充长度；在空间域中按照所述填充长度在滤波方向上扩展图像；以及对扩展后的图像进行滤波。

本发明的另一个目的是提供在被计算设备执行时使计算设备能够执行上述方法的处理过程的计算机程序代码，以及其上存储有该计算机程序代码的计算机可读存储介质及计算机程序产品。

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的上述以及其它优点将更加明显。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：