[发明专利]一种基于曲波变换的图像去块效应方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，主要是图像的去块效应处理与重构，特别是一种基于曲波变换的图像去块效应方法。 

背景技术

目前，块离散余弦变换(BDCT)被当前大多数的国际图像视频压缩标准采用为核心的压缩算法。该算法将图像分为多个8x8的像素块，使用离散余弦变换(DCT)把每个块从空间域变换到频率域，并进行单独量化和编码。但由于这些块是分别编码的，没有考虑像素在相邻块中的相关性，所以在低比特率编码时量化粗糙，相邻块的DCT系数落在不同的量化区间，导致了块边界上产生块效应。 

目前去块效应算法主要为空间滤波法、基于凸集投影(POCS)和基于马尔可夫随机场(MRF)的最大后验法的迭代恢复，这些算法复原后对图像整体细节部分均有一定丢失。随后发展的基于小波变换的去块效应算法，虽然简便快速，对图像平滑区域有较好的复原效果，但对图像的细节部分仍没有较好的复原效果。 

曲波变换是一种多尺度几何分析方法，其用多个尺度的局部直线来近似表示曲线，可以很好的逼近图像中的奇异曲线。曲波变换综合了脊波变换擅长表示直线特征和小波适合于表示点状特征的优点，采用了具有高度方向敏感性的基元，能同时获得对图像平滑区域和边缘部分的稀疏表达，在处理图像边缘区域上能够取得更好效果，并同时有效保留图像细节信息。 

本发明将曲波变换应用在图像去块效应处理上，即提出了一种基于曲波变换去除图像块效应的算法。该算法对曲波变换后得到的曲波系数进行分层处理，通过新的系数矩阵重构出复原图像。经实验证明，该算法较传统的去块效应算法在主观与客观评价上均获得更好的复原效果。 

发明内容

发明目的：本发明针对现有算法的不足，提出了一种基于曲波变换的图像去块效应的算法，既有效的去除了图像中明显的块效应，又很好的保留了原图像中的细节部分。 

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于曲波变换的图像去块效应方法，包括以下步骤： 

步骤一，对目标图像进行曲波变换得到尺度层次以及各层次曲波系数：用曲波变换对图像划分尺度层次，分析各层次曲波系数； 

步骤二，找到去块效应影响最大的层并对其进行处理：由得到的各层次曲波系数进行单层重构，找到块状效应对曲波系数影响最大的层，并对其进行去块处理； 

步骤三，复原图像：将处理后的各层重构出图像。 

本发明中，优选地，所述步骤一包括以下步骤： 

步骤(11)，对目标图像进行曲波变换；包括用曲波变换将图像划分为粗糙层(Coarse Layer)、细节层(Detail Layters)、精细层(Fine Layer)。 

步骤(12)，对得到的各尺度层次的曲波系数进行分析；包括对各层曲波系数进行最大值、最小值、能量、均值和方差的统计并用柱状图进行对比。 

本发明中，优选地，所述步骤二包括以下步骤： 

步骤(21)，由各层曲波系数进行单层重构，找到块效应影响最大的层； 

步骤(22)，对块效应影响最大的层进行去块处理；包括在曲波系数中找到与重构图像相对应的系数平坦块与系数纹理块，对平坦块进行平滑滤波，对纹理块进行自适应滤波。 

本发明中，优选地，所述步骤三包括以下步骤： 

步骤(31)，由去块处理后的各层重构出新图像；包括采用USFFT(非等间快速傅里叶变换)快速算法以及Wrap(卷绕)快速算法对图像进行复原。 

本发明的原理是将退化图像转换到曲波域，得到多层次的曲波系数。在各层曲波系数中找到与原图像中块效应对应的系数。针对曲波系数的结构特征，对不同系数层采用不同方法分别处理。 

有益效果：本发明是基于快速离散曲波变换对图像进行去块效应处理。在对退化图像进行去块效应的同时，又很好的保存了原图像的细节信息。复原图像中有较高的PSNR(峰值信噪比)和高频分最，对各尺度图像均有较好的实用性，特别是用于刑侦图像的复原。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。 

图1是本发明基本流程图。 

图2(a)～(f)是本实施例目标图像以及用曲波变换划分的各层重构的图。 

图3(a)～(e)是本实施例各层曲波系数最大值、最小值、能量、平均值、方差统计的条形图。 

图4是本发明简化示意图。 

具体实施方式：