專利名稱：基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法。
背景技術：
隨著消費型和專業型數碼相機的日益普及，海量的圖像數據正在被產生。但由于場景條件的影響，很多在高動態范圍場景、昏暗環境或特殊光線條件下拍攝的圖像視覺效果不佳，需要進行后期增強處理壓縮或拉伸動態范圍或提取一致色感才能滿足清晰顯示的要求。圖像細節增強是指一類按照應用的要求，對現有圖像進行加工，以突出圖像中某·些信息，削弱或去除某些不需要的信息，得到對具體應用來說更實用的圖像，或將原圖像轉換成一種更適合人或機器進行分析處理的形式的圖像處理方法。圖像增強并不增加數據的內在信息含量，但會增加所選擇特征的動態范圍，以使其容易被檢測到。傳統的圖像增強包括對比度和邊緣增強、偽彩色增強、銳化和放大等等。數字電視正在由標清向高清、平面向三位轉變。圖像增強技術在顯示技術領域有著重要的應用，可以在高清的基礎上，提供更加色彩艷麗、畫質逼真的效果，給人以沖擊力的視覺享受。圖像增強技術不僅在標清片源在高清數字電視上播放時有著重要的作用，而且對于高清數字電視片源的播放質量也有重要的作用。現有技術方案按照進行處理所在空間的，主要分為頻域處理方法和空域處理方法大類。頻域處理方法是借助傅里葉分析等變換方法將圖像轉換至頻率域后再做濾波等處理，代表方法有同態濾波器、非銳化掩膜方法等等。空域處理方法是直接作用于圖像中的像素點，對圖像進行增強處理，代表方法有直方圖方法、空間濾波方法等等。現有技術方案都各有所短，如基于三邊濾波的圖像增強方法時間復雜度高，處理效率低，而基于高斯濾波的圖像增強方法雖然處理速度很快，但是在細節增強效果上不甚
理相
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，提供一種基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法，通過該方法能夠用較快的速度達到較好的邊緣保持、噪聲平滑以及細節增強效果，使圖像具有更高的顯示質量，給人更逼真更具感染力的視覺效果。一種基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法，具體包括以下步驟Stepl :初始輸入圖像為IOTigin，通過聯合雙邊柵格平滑模型，得到base層，輸入圖像與base層圖像的差圖為detail層；Step2 :多尺度求解base層圖像和detail層圖像,采用每次經過聯合雙邊柵格平滑模型處理得到的base層作為平滑模型的新輸入，迭代求解輸入圖像的η個base層圖像和detail層圖像；Step3 :上一步中求解的n個base層圖像和detail層圖像作為輸入,經過設計的細節增強模塊，可以合成出細節增強后的圖像Ιε—。Step2中采用了聯合濾波的思想，將銳化后的原圖像作為附加輸入，再進行邊緣保持濾波提取detail ;加入銳化圖像的聯合濾波基本表示形式為
權利要求
1.一種基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法，其特征在于，具體包括以下步驟 Stepl :初始輸入圖像為IOTigin，通過聯合雙邊柵格平滑模型，得到base層，輸入圖像與base層圖像的差圖為detail層； St印2 :多尺度求解base層圖像和detail層圖像，采用每次經過聯合雙邊柵格平滑模型處理得到的base層作為平滑模型的新輸入，迭代求解輸入圖像的η個base層圖像和detail層圖像； Step3 :上一步中求解的η個base層圖像和detail層圖像作為輸入,經過設計的細節增強模塊，可以合成出細節增強后的圖像Ι—ε。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，Step2中采用了聯合濾波的思想，將銳化后的原圖像作為附加輸入，再進行邊緣保持濾波提取detail ;加入銳化圖像的聯合濾波基本表示形式為
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，本發明采用的濾波器是基于雙邊濾波器改進的，雙邊濾波器的基本形式為
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，用base(k)表示第k層的base圖,base(O)為原圖像I，定義第k層的detail圖為detailk = base^-basek, 對base(k)層的計算，考慮到對原圖多尺度層的分析，采用迭代策略，不斷對上一尺度的base層進行銳化聯合雙邊柵格濾波得到當前尺度的base層basek=SCF (base^j, S (base^j)) 分解后得到的η個base層圖像和detail層圖像，他們都表示了不同程度的圖像上的信息；Base層經過多次迭代平滑后，會越來越平滑甚至粗糙，detail層的細節信息也越來越少，但是高尺度的細節層代表著它的在濾波過程中的保持能力較弱。
5.如權利要求I或4所述的方法，其特征在于，在細節增強模塊，將多尺度base層和detail層分別做加權平均，得到最終的base和detail層；本發明采用的是線性變化的權系數策略，對越來越平滑的base (k)，權系數會下降，對越來越稀少的細節信息detail，權系數相對增加；
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，增強因子根據各種策略設計，本發明采用最簡單的經驗因子O. 4。
全文摘要
本發明公開了一種基于多尺度聯合雙邊柵格平滑模型的圖像細節增強方法。該方法包括通過聯合雙邊柵格平滑模型，得到base層，輸入圖像與base層圖像的差圖為detail層；多尺度求解base層圖像和detail層圖像；上一步中求解的n個base層圖像和detail層圖像作為輸入，經過設計的細節增強模塊，可以合成出細節增強后的圖像Ienhance。本發明的目的是能夠用較快的速度達到較好的邊緣保持、噪聲平滑以及細節增強效果，使圖像具有更高的顯示質量，給人更逼真更具感染力的視覺效果。
文檔編號G06T5/00GK102789636SQ20121027433
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者周凡, 孟思明, 林格, 羅笑南, 黃鵬 申請人:中山大學