[发明专利]非局部均值空域时变图像滤波方法

摘要

本发明公开了一种非局部均值空域时变图像滤波方法，主要解决现有非局部均值空域时变滤波器的计算量大和应用范围受限的问题。其滤波过程是：初始化原始图像所有点处的权值归一化系数和非归一化滤波后的值为0；对于搜索域内每个坐标偏置，分别将原始图像所有的像素点进行统一的预处理，然后快速计算原始图像所有像素点在该搜索域坐标处的加权核权值；根据该加权核权值，更新权值归一化系数和非归一化滤波后的值；根据权值归一化系数和非归一化滤波后的值，计算得到滤波后的图像。本发明极大降低了现有非局部均值空域时变滤波方法的计算复杂度，可应用于图像恢复、图像去噪、图像超分辨率重建领域。

主权项

1.一种非局部均值空域时变图像滤波方法，包括如下步骤：(1)获取原始图像信息，设置搜索域形状、匹配窗大小、加权核宽度h和相似性比较范数参数p；(2)初始化非归一化滤波后的图像I(x，y)和权值归一化系数α(x，y)均为0，其中(x，y)为图像坐标；(3)以搜索域内的点作为偏置，对所有点执行步骤(4)～(9)的操作；(4)以当前偏置(u，v)为偏置量，计算原始图像与偏置后图像之间所有对应点的数据差的绝对值的p次方之值，得到p范数差值图像Δ^(u，v)(x，y)；(5)计算当前偏置(u，v)下差值图像Δ^(u，v)(x，y)的积分图像S^(u，v)(x，y)，计算公式为：S(u,v)(x,y)=Σy′≤yΣx′≤xΔ(u,v)(x′,y′);]]>(6)通过下式计算在当前偏置坐标(u，v)下的原始图像每个坐标处的图像偏置相似函数值：D(x，y，u，v)＝S^(u，v)(x_l，y_t)+S^(u，v)(x_r，y_b)-S^(u，v)(x_l，y_b)-S^(u，v)(x_r，y_t)，其中，(x，y)为图像坐标，(x_l，y_t)，(x_r，y_b)分别表示以(x，y)中心的匹配窗的左上角坐标和右下角坐标；(7)通过下式计算在当前偏置(u，v)下，原始图像每个坐标处的加权核权值：w(x,y,u,v)=exp(-D(x,y,u,v)2hp),]]>其中，w(x，y，u，v)为加权核权值，h为加权核宽度，exp(·)为指数函数；(8)在当前偏置坐标(u，v)下，通过下式更新原始图像每个坐标处的权值归一化系数：α(x，y)＝α(x，y)+w(x，y，u，v)，其中，α(x，y)为归一化系数；(9)在当前偏置坐标下，通过下式更新原始图像每个坐标处的非归一化滤波后的值：I(x，y)＝I(x，y)+w(x，y，u，v)×I(x+u，y+v)，其中，I(x，y)为非归一化滤波后的值，I为原始图像信息；(10)通过下式对原始图像每个坐标进行归一化处理，得到滤波后图像I^(x,y)=I‾(x,y)α(x,y).]]>