一種非線性圖像多尺度幾何表示方法
【專利摘要】本發明提供一種非線性圖像多尺度幾何表示方法。技術方案包括以下步驟：步驟①：利用FIR中值混合濾波器對圖像進行濾波；步驟②：對濾波后圖像按隔行隔列方式進行降2采樣，得到下采樣圖像；步驟③：對下采樣圖像按進行基于中值的升2插值濾波，得到插值估計圖像；步驟④：將原圖像與插值估計圖像相減得多個尺度層非線性金字塔分解圖像；步驟⑤：將每個尺度層非線性金字塔分解圖像進行Shear方向濾波得子帶圖像。本發明是一種性能優良的圖像非線性多尺度幾何表示方法，運算量少，在圖像壓縮、邊緣提取、紋理檢索等方面具有較高的應用價值。
【專利說明】一種非線性圖像多尺度幾何表示方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機視覺及數字圖像處理領域，更具體地說，涉及一種非線性圖像多尺度幾何分析方法。
【背景技術】
[0002]隨著計算機視覺和數字圖像處理技術的發展，近年來出現了許多新的圖像表示和處理工具。其中多尺度幾何分析由于具有多分辨率、時頻局部化、多方向性等特性，已成為圖像理解領域的代表性理論框架，使得在圖像不同分辨率的細節中提取不同的目標結構特征變為可能，大大提升了各種圖像處理應用的性能。此外，多尺度幾何分析基函數的支撐區間表現為具有隨尺度而長寬比變化的“各向異性”特性，能夠更有效的實現對圖像的稀疏表示。[0003]在圖像多尺度幾何分析方法中，代表性的有Ridgelet、Curvelet、Bandelet、Contourlet和Shearlet變換等。這些變換多采用線性多尺度分解策略,實現簡單，結構成熟，但它們存在兩方面的不足:(I)變換域的系數稀疏度不足，且不同子帶系數之間的依賴性比較大；(2)線性采樣和插值易造成邊緣模糊，圖像細節損失多。
[0004]研究表明非線性濾波器在圖像信息處理中具有獨特的優勢，因其能夠從采樣圖像中去除大量的無用信息且又能降低邊緣模糊效應。鑒于此，加強對圖像多尺度幾何表示方法的非線性化研究是解決傳統多尺度幾何表示方法不足的核心所在。然而非線性多尺度分解方法的濾波器選擇具有多樣性，且非線性多尺度數據結構的構建方式也相對復雜，使得圖像的非線性多尺度幾何表示問題一直沒有得到深入地研究和解決。鑒于此，研究有效的、簡單易實現的圖像非線性多尺度幾何表示方法對于圖像壓縮、圖像檢索、圖像融合等應用系統的研制都非常有價值。
【發明內容】
[0005]本發明為了有效解決非線性圖像多尺度幾何表示問題，提出了一種非線性圖像多尺度幾何表示方法。本方法明顯提高了多尺度幾何變換域系數的稀疏度且圖像細節保持能力強，同時實現相對于其它非線性濾波更為簡單，運算量小。
[0006]本發明的技術方案是:一種非線性圖像多尺度幾何表示方法，具體實現過程包括下述步驟:
[0007]設FIR中值混合濾波器對輸入圖像i (m，n)的濾波結果為圖像H (m，n)，具體濾波過
程如下式所示:
[0008]
【權利要求】
1.一種非線性圖像多尺度幾何表示方法，其特征在于，包括下述步驟: 設FIR中值混合濾波器對輸入圖像i (m，n)的濾波結果為圖像H (m，n)，具體濾波過程如下式所示:
2.根據權利要求1所述的非線性圖像多尺度幾何表示方法，其特征在于，對下采樣圖像丑/Cm,按下式進行基于中值的升2插值濾波，得到插值估計圖像；
IIi (2m -1,2// -1) = II((/;/,//)
III (2m -1112") = [///("“") + II': (nun + I)] 12
Hi (2m, In -1) = [!!{{m + I,") + H({mji)\! 2
上式中，Z=MEDb1, Z2J zJ
Z1 = [//丨7 (nu n) + IJ{(m + L n +1)] / 2, z9 = [//, {mji + 1) + /./丨,(m + I")] / 2
Z3 = [I/- (nui)-\-1I({m + I,//H-1) ++ 1) + II((m + K//)]/4
【文檔編號】G06T5/00GK103632348SQ201310625611
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】雷琳, 周石琳, 劉俊良, 鄒煥新, 計科峰, 李智勇, 孫浩, 侯毅 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學