本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及一種邊緣保留濾波方法和裝置。

背景技術(shù)：
圖像濾波，即在盡量保留圖像細(xì)節(jié)特征的條件下對(duì)圖像的噪聲進(jìn)行抑制，是圖像預(yù)處理中不可缺少的操作，其處理效果的好壞將直接響到后續(xù)圖像處理和分析的有效性和可靠性。由于成像系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)和記錄設(shè)備等的不完善，數(shù)字圖像在其形成、傳輸、和記錄過程中往往會(huì)受到多種噪聲的污染。另外，在圖像處理的某些環(huán)節(jié)，當(dāng)輸入的對(duì)象不如預(yù)想的圖像質(zhì)量時(shí)也會(huì)在結(jié)果圖像中引入噪聲。這些噪聲在圖像上常表現(xiàn)為會(huì)引起較強(qiáng)視覺效果的孤立像素點(diǎn)或像素塊。對(duì)于數(shù)字圖像信號(hào)，噪聲表現(xiàn)為或大或小的極值，這些極值通過加減作用于圖像像素的真實(shí)灰度值上，在圖像上造成亮、暗點(diǎn)干擾，極大降低了圖像質(zhì)量，影響了圖像復(fù)原、分割、特征提取、圖像識(shí)別等后繼工作的進(jìn)行。要構(gòu)造一種有效抑制噪聲的濾波器必須考慮兩個(gè)基本問題：1)有效地去除圖像中的噪聲；2)很好地保護(hù)圖像的形狀、大小、及幾何和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征。邊緣保留濾波技術(shù)在數(shù)字圖像處理中有著廣泛的應(yīng)用。這種技術(shù)能在對(duì)圖像進(jìn)行濾波的同時(shí)有效地保留邊緣信息。傳統(tǒng)的邊緣保留濾波器包括雙邊濾波器、加權(quán)最小二乘(WLS)濾波器等。這些濾波器的運(yùn)算復(fù)雜度較高，很難達(dá)到實(shí)時(shí)處理的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于以上所述的問題，本發(fā)明提供了一種新穎的邊緣保留濾波方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法，包括：獲取待濾波像素P(x，y)的一個(gè)上邊界像素P(x，y-n)、一個(gè)下邊界像素P(x，y+m)、m+n個(gè)左邊界像素P(x-p，y’)、和m+n個(gè)右邊界像素P(x+q，y’)，其中，x、y、m、n、p和q均為正整數(shù)，y’依次取大于y-n且小于y+m的整數(shù)；利用待濾波像素、及其上邊界像素、下邊界像素、左邊界像素、和右邊界像素的像素值，獲取待濾波像素經(jīng)過濾波處理后的像素值。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波裝置，包括：邊界獲取單元，用于獲取待濾波像素P(x，y)的一個(gè)上邊界像素P(x，y-n)、一個(gè)下邊界像素P(x，y+m)、m+n個(gè)左邊界像素P(x-p，y’)、和m+n個(gè)右邊界像素P(x+q，y’)，其中，x、y、m、n、p和q均為正整數(shù)，y’依次取大于y-n且小于y+m的整數(shù)；像素濾波單元，用于利用待濾波像素、及其上邊界像素、下邊界像素、左邊界像素、和右邊界像素的像素值，獲取待濾波像素經(jīng)過濾波處理后的像素值。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法和裝置利用待濾波像素周圍的邊緣信息來快速獲取用于對(duì)待濾波像素執(zhí)行濾波處理的像素集合，從而實(shí)現(xiàn)了邊緣保留的濾波效果。附圖說明從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波裝置的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法的流程圖；以及圖3示出了用于對(duì)待濾波像素進(jìn)行邊緣保留濾波處理的示例性的邊緣信息。具體實(shí)施方式下面將詳細(xì)描述本發(fā)明各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。下面的描述涵蓋了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對(duì)本發(fā)明更清楚的理解。本發(fā)明絕不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了相關(guān)元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。本發(fā)明提出了一種快速的邊緣保留濾波方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法和裝置利用待濾波像素周圍的邊緣信息來快速獲得用于濾波的像素集合，從而實(shí)現(xiàn)邊緣保留的濾波效果。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波裝置的框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法的流程圖。下面結(jié)合圖1和圖2，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法和裝置。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波裝置包括邊界獲取單元102和像素濾波單元104。其中：邊界獲取單元102用于獲取待濾波像素P(x，y)的一個(gè)上邊界像素P(x，y-n)、一個(gè)下邊界像素P(x，y+m)、m+n個(gè)左邊界像素P(x-p，y’)、和m+n個(gè)右邊界像素P(x+q，y’)(即，執(zhí)行步驟S202)。像素濾波單元104用于利用待濾波像素、及其上邊界像素、下邊界像素、左邊界像素、和右邊界像素的像素值，獲取待濾波像素經(jīng)過濾波處理后的像素值(即，執(zhí)行步驟S204)。這里需要說明的是，x、y、m、n、p和q均為正整數(shù)，y’依次取大于y-n且小于y+m的整數(shù)。下面詳細(xì)描述邊界獲取單元102和像素濾波單元104的具體處理。1.邊界獲取單元102從待濾波像素P(x，y)出發(fā)，獲取其邊緣信息(即，獲取其邊界像素)。獲取邊界像素包括獲取垂直方向的邊界像素和獲取水平方向的邊界像素兩個(gè)過程。這里，假設(shè)待濾波像素P(x，y)的三個(gè)顏色通道的強(qiáng)度值為r(x，y)，g(x，y)，b(x，y)。首先，獲取待濾波像素P(x，y)的垂直方向的上邊界像素。具體地，依次針對(duì)像素P(x，y-1)，P(x，y-2)……，(x，y-n)等進(jìn)行判斷。如果P(x，y-n)滿足以下條件，則判定P(x，y-n)為待濾波像素P(x，y)的上邊界像素：并且然后，獲取待濾波像素P(x，y)的垂直方向的下邊界像素。具體地，依次針對(duì)像素P(x，y+1)，P(x，y+2)……，P(x，y+m)進(jìn)行判斷。如果P(x，y+m)滿足以下條件，則判定P(x，y+m)為待濾波像素P(x，y)的下邊界像素：并且接看，對(duì)于待濾波像素P(x，y)的上、下邊界像素之同的每個(gè)像系P(x，y’)(y-n＜y’＜y+m)，獲取像素P(x，y’)的水平方向的左邊界像素(即，待濾波像素P(x，y)的一個(gè)左邊界像素)。具體地，依次針對(duì)像素P(x-1，y’)，P(x-2，y’)……，P(x-p，y’)進(jìn)行判斷。如果P(x-p，y’)滿足以下條件，則判定P(x-p，y’)為像素P(x，y’)的左邊界像素：并且接下來，對(duì)于待濾波像素P(x，y)的上、下邊界像素之間的每個(gè)像素P(x，y’)(y-n＜y’＜y+m)，尋找像素P(x，y’)的水平方向的右邊界像素(即，待濾波像素P(x，y)的一個(gè)右邊界像素)。具體地，依次針對(duì)像素P(x+1，y’)，P(x+2，y’)……，P(x+q，y’)進(jìn)行判斷。如果P(x+q，y’)滿足以下條件，則判定P(x+q，y’)為像素P(x，y’)的水平方向的右邊緣：并且需要注意的是，以上的用于獲取待濾波像素的上邊界像素、下邊界像素、左邊界像素、和右邊界像素的閾值(thresh)為同一個(gè)常數(shù)。圖3示出了用于對(duì)待濾波像素進(jìn)行邊緣保留濾波處理的示例性的邊緣信息。從圖3中可以看出，用于對(duì)待濾波像素進(jìn)行邊緣保留濾波處理的像素集合包括待濾波像素及其左邊界像素、右邊界像素、上邊界像素和下邊界像素。2.像素濾波單元104對(duì)利用像素集合中的像素來實(shí)現(xiàn)待濾波像素的邊緣保留濾波處理。具體地，利用上述像素集合中的所有像素的像素值(例如，R、G、或B通道的強(qiáng)度值等)，通過加權(quán)平均計(jì)算得出待濾波像素經(jīng)過濾波處理后的像素值。假設(shè)以上得出的像素集合中的像素個(gè)數(shù)為n，則待濾波像素經(jīng)過濾波處理后的像素值如下：綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的邊緣保留濾波方法和裝置利用待濾波像素周圍的邊緣信息來快速獲取用于對(duì)待濾波像素執(zhí)行濾波處理的像素集合，從而實(shí)現(xiàn)了邊緣保留的濾波效果。以上已經(jīng)參考本發(fā)明的具體實(shí)施例來描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解，可以對(duì)這些具體實(shí)施例進(jìn)行各種修改、組合和變更，而不會(huì)脫離由所附權(quán)利要求或其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍。根據(jù)需要可以用硬件或軟件來執(zhí)行步驟。注意，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可向本說明書中給出的流程圖添加步驟、從中去除步驟或修改其中的步驟。一般來說，流程圖只是用來指示用于實(shí)現(xiàn)功能的基本操作的一種可能的序列。本發(fā)明的實(shí)施例可利用編程的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)、利用專用集成電路、可編程邏輯器件、現(xiàn)場可編程門陣列、光的、化學(xué)的、生物的、量子的或納米工程的系統(tǒng)、組件和機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。一般來說，本發(fā)明的功能可由本領(lǐng)域已知的任何手段來實(shí)現(xiàn)。可以使用分布式或聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、組件和電路。數(shù)據(jù)的通信或傳送可以是有線的、無線的或者通過任何其他手段。還將意識(shí)到，根據(jù)特定應(yīng)用的需要，附圖中示出的要素中的一個(gè)或多個(gè)可以按更分離或更集成的方式來實(shí)現(xiàn)，或者甚至在某些情況下被去除或被停用。實(shí)現(xiàn)可存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)中的程序或代碼以允許計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述任何方法，也在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。此外，附圖中的任何信號(hào)箭頭應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具體指示。當(dāng)術(shù)語被預(yù)見為使分離或組合的能力不清楚時(shí)，組件或者步驟的組合也將被認(rèn)為是已經(jīng)記載了。