[发明专利]一种边缘保持的自然场景图像自适应加权滤波方法

摘要

本发明涉及一种边缘保持的自然场景图像自适应加权滤波方法。本发明方法首先根据高斯滤波器的标准差，计算高斯模板，采用暗通道先验方法，获取原始图像中的深度线索，并归一化，生成深度先验图像。其次计算高斯模板上每个坐标点的空间近邻性权值和计算原始图像上两像素点间的亮度/颜色相似性权值。然后计算原始图像上两像素点间的深度差异性权值和计算模板中心对应于该像素点的自适应加权滤波模板，最后对原始图像中每个像素点，计算其自适应加权滤波结果。本发明方法不仅在亮度/颜色相似性权值计算中考虑了人眼对亮度差异比色彩差异的敏感度不同这一特性，使得该方法符合生物模型。

主权项

1.一种边缘保持的自然场景图像自适应加权滤波方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)根据高斯滤波器的标准差，计算高斯模板,高斯模板半径为；步骤(2)采用暗通道先验方法，获取原始图像中的深度线索，并归一化至[0,255]，生成深度先验图像，所述的原始图像为自然场景图像；步骤(3)计算高斯模板上每个坐标点的空间近邻性权值，具体为:对于高斯模板中坐标点，该坐标点到模板中心的近邻距离表示为：根据高斯模板中坐标点的近邻距离，其空间近邻性权值表示为：其中为空间近邻性参数；步骤(4)计算原始图像上两像素点间的亮度/颜色相似性权值，具体为:对于原始图像中像素点和像素点，采用彩色变换方法，提取像素点的LUV彩色分量和像素点的LUV彩色分量，像素点和像素点的亮度/颜色相似性距离表示为：其中为亮度差异阈值；根据像素点和像素点的亮度/颜色相似性距离，其亮度/颜色相似性权值表示为：其中为亮度/颜色相似性参数；步骤(5)根据步骤(2)中得到的深度先验图像，计算原始图像上两像素点间的深度差异性权值，具体为:对于原始图像中像素点和像素点，从深度先验图像中获取像素点的深度先验值和像素点的深度先验值，像素点和像素点的深度先验距离表示为：其中为深度差异的低阈值参数，为度差异的高阈值参数；根据像素点和像素点的深度先验距离，其深度差异性权值表示为：其中为深度差异性参数；步骤(6)对原始图像中的每个像素点，计算模板中心对应于该像素点的自适应加权滤波模板，具体为：对于原始图像中像素点，以像素点作为滤波窗口的中心像素，对应于滤波模板的中心坐标，根据像素点和滤波模板中每个坐标点所对应的原始图像像素点，计算自适应权值，表示为：其中、和分别是通过步骤 (3)、步骤(4)和步骤(5)计算得到的空间近邻性权值、像素点和像素点间的亮度/颜色相似性权值和深度差异性权值；自适应加权滤波模板计算过程就是为步骤(1)中高斯模板的每个值进行自适应加权，对于高斯模板中坐标点，其模板值，对应于原始图像中的像素，其自适应加权后模板值表示为：步骤(7)对原始图像中每个像素点，计算其自适应加权滤波结果，具体为：采用彩色变换方法，提取原始图像的亮度分量图、蓝色色度分量图和红色色度分量图；对于原始图像的亮度分量图上的每个像素点，根据步骤(6)得到模板中心对应于该像素点的自适应加权滤波模板，采用模板滤波方法计算得到该像素点滤波后的新的亮度值，原始图像的亮度分量图上的所有像素点经滤波后生成新的亮度分量图；根据滤波后的亮度分量图、原始图像的蓝色色度分量图、原始图像的红色色度分量图，采用彩色变换方法转换回RGB彩色格式，所得图像即为原始图像滤波后的结果图像。