CN103218781A - 一种对图像进行空间滤波处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对图像进行空间滤波处理的方法和装置，属于计算机技术领域。所述方法包括：将目标图像划分为多个区域；在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；对所述待处理区域进行空间滤波处理。采用本发明，可以提高空间滤波处理的处理效率。

Description

一种对图像进行空间滤波处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种对图像进行空间滤波处理的方法和装置。

背景技术

随着电子技术的发展，数码摄影、摄像得到了快速的发展和普及，图像处理技术也随之快速的发展起来。人们在对拍摄的大量图像数据进行管理时，经常会根据不同的需求对图像数据进行不同的图像处理，例如，对人像照片进行美白处理等。

空间滤波技术是图像处理中一种常用的技术，空间滤波技术是通过滤波函数对图像（独立的图片或视频中的帧等）的各像素点的数据进行处理和调整，以达到预定的目的，如平滑、锐化、油画效果、素描效果等。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：

一般，在对图像进行空间滤波处理时，会根据需求选取滤波算法，采用相应的滤波函数对整张图像中的所有像素点进行逐点的数据处理。由于滤波算法具有一定的复杂度，而且图像中像素点的数量非常庞大，导致空间滤波处理的处理速度较为缓慢，已经无法满足实际应用中的需求。

发明内容

为了解决上述技术的问题，本发明实施例提供了一种对图像进行空间滤波处理的方法和装置，以提高空间滤波处理的处理效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种对图像进行空间滤波处理的方法，所述方法包括：

将目标图像划分为多个区域；

在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；

对所述待处理区域进行空间滤波处理。

另一方面，提供了一种对图像进行空间滤波处理的装置，所述装置包括：

划分模块，用于将目标图像划分为多个区域；

设置模块，用于在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；

处理模块，用于对所述待处理区域进行空间滤波处理。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中，将目标图像划分为多个区域，在这多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，对待处理区域进行空间滤波处理，这样，可以只对目标图像中的某些需要处理的区域进行空间滤波处理，可以节省对无需处理的区域进行空间滤波处理所需的时间，从而，可以提高空间滤波处理的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的对图像进行空间滤波处理的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的区域划分示意图；

图3是本发明实施例提供的对图像进行空间滤波处理的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种对图像进行空间滤波处理的方法，如图1所示，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：

步骤101，将目标图像划分为多个区域。

步骤102，在此多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域。

步骤103，对待处理区域进行空间滤波处理。

本发明实施例中，将目标图像划分为多个区域，在这多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，对待处理区域进行空间滤波处理，这样，可以只对目标图像中的某些需要处理的区域进行空间滤波处理，可以节省对无需处理的区域进行空间滤波处理所需的时间，从而，可以提高空间滤波处理的处理效率。

实施例二

本发明实施例提供了一种对图像进行空间滤波处理的方法。该方法的执行主体可以是任意电子设备，例如，手机、平板电脑等移动终端等。

下面将结合具体的实施方式，对图1所示的处理流程进行详细的说明，内容可以如下。

步骤101，将目标图像划分为多个区域。其中，目标图像可以是独立的图片或视频中的帧等。

该步骤中，可以任意进行区域的划分。优选的，可以将目标图像划分为多个矩形区域。相对于其它的区域形状及不规则的区域形状，采用矩形的区域形状，在进行空间滤波处理时，对边缘像素点的处理可以节省很多的算法逻辑，从而，可以提高空间滤波处理的效率。进一步，优选的，可以通过水平和/或竖直的直线将目标图像划分为多个矩形区域。

进一步，优选的，可以设置上述矩形区域的长和宽都为2的正整数次幂个像素点（在图像处理中，长和宽可以以像素点的个数为单位）。长和宽可以相同（即矩形为正方形）也可以不同。这样，可以进一步地简化下面步骤的处理过程，提高处理效率。

对于划分出的区域的大小，可以预先设定，区域不宜设置的过大也不宜设置的过小。区域尺寸过小，那么区域的数量过多，则区域的边缘过多，则会造成空间滤波处理精确度较低，而且区域数量过多也会降低步骤102的处理速度，基于此考虑，不应该采用过小的区域尺寸。而区域尺寸过大，会因为对许多不需要处理的像素点进行空间滤波处理而影响处理速度，基于此考虑，也不应该采用过大的区域尺寸。所以区域大小的选择应适中，而且取决于目标图像中需要处理的部分在整个目标图像中所占的比例。

在实际应用过程中，可以根据历史数据或实测数据进行分析，对各类图像（需要处理的部分在图像中所占的比例相接近的图像可以归为同类），获取区域大小、处理速度的对应关系，进而针对不同的目标图像可以选取合适的区域大小，以提高处理速度；另外，在设置区域大小时，也可以采用经验数据。

步骤102，在此多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域。

其中，预设条件可以根据具体应用场景的需求进行设置。例如，在美肤应用中，对皮肤进行平滑处理，需要对显示皮肤的像素点进行空间滤波处理，这时，可以选取皮肤超过一定比例的区域作为待处理区域，所以，可以根据显示皮肤的像素点的数据特点设置各像素点的数据需要满足的条件。又例如，在一些电影拍摄中，背景可能会采用某种颜色的幕布，在对拍摄的视频帧进行图像处理时，需要对幕布之外的像素点进行空间滤波处理，这时，可以选取幕布小于一定比例的区域作为待处理区域，所以，可以根据显示幕布的像素点的数据特点设置各像素点的数据需要满足的条件。

步骤102的执行过程可以有多种处理方式，下面给出了其中的两种优选的处理方式：

方式一

对于划分出的每个区域，根据区域内各像素点的数据，以及预先设置的数据与权值的对应关系，确定各像素点对应的权值，如果该区域内各像素点对应的权值之和达到预设第一阈值，则将该区域设置为待处理区域。

其中，像素点对应的权值可以是用于表示像素点是需要处理的像素点的可能性的参数，例如权值可以为表示该可能性的概率值。数据与权值的对应关系，可以是数据的取值范围与权值的对应关系，如果目标图像为彩色图像，该对应关系可以是某个色彩通道的数据的取值范围与权值的对应关系，也可以是多个色彩通道的数据的取值范围与权值的对应关系。

在实施中，如果目标图像为彩色图像，可以获取像素点的各色彩通道的数据，也可以获取其中部分色彩通道的数据，如果目标图像为单色图像，可以直接获取像素点的数据。再根据像素点的数据以及上述的数据与权值的对应关系，确定各像素点对应的权值。然后，将区域中各像素点对应的权值相加得到总权值，并与第一阈值比较，如果总权值等于或大于第一阈值，则可以将该区域设置为待处理区域，如果总权值小于第一阈值，则可以不做处理，即不将该区域设置为待处理区域。为了提高空间滤波处理的精确度，提高处理后画面的质量，可以设置较低的第一阈值。

方式二

对于划分出的每个区域，确定区域中数据符合预设数据特征的像素点的数量，如果该数量达到预设第二阈值，则将该区域设置为待处理区域。

其中，预设数据特征可以是预设的数据范围，像素点的数据符合预设数据特征即像素点的数据在相应的数据范围内。如果目标图像为彩色图像，该预设的数据特征可以是某个色彩通道的数据的取值范围，也可以是多个色彩通道的数据的取值范围。

在实施中，如果目标图像为彩色图像，可以获取像素点的各色彩通道的数据，也可以获取其中部分色彩通道的数据，如果目标图像为单色图像，可以直接获取像素点的数据。可以对区域内的每个像素点，判断像素点的数据是否符合预设数据特征，以确定该区域中对应数据符合预设数据特征的像素点的数量。然后，将该数量与预设第二阈值比较，如果该数量等于或大于第二阈值，则将该区域设置为待处理区域，如果该数量小于第二阈值，则不做处理，即不将该区域设置为待处理区域。为了提高空间滤波处理的精确度，提高处理后画面的质量，可以设置较低的第二阈值。优选的，可以将区域的设置为边长16个像素点的正方形，这样，上述数量就可以通过1个字节来记录，可以提高处理效率。

本发明实施例中，在设置待处理区域的过程中，还可以对一些较为孤立的待处理区域去除掉，不作为待处理区域，执行的过程可以是：如果相互连接的多个待处理区域连接组成的区域不与其它待处理区域相邻，且此相互连接的多个待处理区域连接组成的区域的面积（在图像处理中，面积可以以像素点的个数为单位）小于预设第三阈值，则将此相互连接的多个待处理区域设置为非待处理区域。

此相互连接的多个待处理区域连接组成了独立的区域，不与其它待处理区域相邻，如果此独立的区域面积过小，则有可能这些待处理区域是因误判而设置的（上述的预设条件有一定的可能性将一些不需要处理的区域判定为需要处理的区域），可以将这些待处理区域设置为非待处理区域，即取消设置的这些待处理区域。

步骤103，对待处理区域进行空间滤波处理。其中，空间滤波处理可以是递归滤波处理，如递归双边滤波处理、递归高斯滤波处理等，也可以是常规的空间滤波处理，如双边滤波处理、高斯滤波处理等。

在进行空间滤波处理时，可以对每个待处理区域分别进行独立的空间滤波处理，即将每个待处理区域作为一个独立的图像进行空间滤波处理，也可以对多个相互连接的待处理区域连接组成的区域进行空间滤波处理。

优选的，如果该空间滤波处理为递归滤波处理，为了提高处理效率，在执行步骤101时，可以通过水平和/或竖直的直线将目标图像划分为多个矩形区域（如图2所示），基于此，步骤103的执行过程可以包括以下处理：

对于目标图像中横向上顺序连接的多个待处理区域，在此横向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，在横向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，对于目标图像中纵向上顺序连接的多个待处理区域，在此纵向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行纵向上的递归滤波处理；并且，在纵向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行纵向上的递归滤波处理。

上述各处理之间没有必然的时序先后关系，可以先进行横向上的递归滤波处理，也可以先进行纵向上的递归滤波处理。

例如，目标图像按如图2所示的方式划分为多个区域，没有斜线的区域为设置的待处理区域，在对待处理区域进行空间滤波处理时，执行过程可以如下。

横向上的递归滤波处理：

行1：跳过A1-C1（即对这些区域不做递归滤波处理），对D1-G1连接组成的区域进行横向上的递归滤波处理，跳过H1，I1。其中，A1即行1和列A交叉处的区域，依此类推。

行2：跳过A2、B2，对C2-G2连接组成的区域进行横向上的递归滤波处理，跳过H2、I2。

行3：跳过A3、B3，对C3、D3连接组成的区域进行横向上的递归滤波处理，跳过E3，对F3、G3连接组成的区域进行横向上的递归滤波处理，跳过H3、I3。

行4：跳过A4、B4，对C4-G4连接组成的区域进行横向上的递归滤波处理，跳过H4、I4。

行5：全部跳过。

上述各行的处理之间没有必然的时序先后关系，可以同时进行，也可以按任意顺序进行。

纵向上的递归滤波处理：

列A：全部跳过。列B：全部跳过。

列C：跳过C1，对C2-C4连接组成的区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过C5。

列D：对D1-D4连接组成的区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过D5。

列E：对E1、E2连接组成的区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过E3，对E4区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过E5。

列F：对F1-F4连接组成的区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过F5。

列G：对G1-G4连接组成的区域进行纵向上的递归滤波处理，跳过G5。

列H：全部跳过。列I：全部跳过。

上述各列的处理之间没有必然的时序先后关系，可以同时进行，也可以按任意顺序进行。

本发明实施例中，将目标图像划分为多个区域，在这多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，对待处理区域进行空间滤波处理，这样，可以只对目标图像中的某些需要处理的区域进行空间滤波处理，可以节省对无需处理的区域进行空间滤波处理所需的时间，从而，可以提高空间滤波处理的处理效率。

实施例三

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种对图像进行空间滤波处理的装置，如图3所示，所述装置包括：

划分模块310，用于将目标图像划分为多个区域；

设置模块320，用于在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；

处理模块330，用于对所述待处理区域进行空间滤波处理。

优选的，所述划分模块310，用于：

通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域。

优选的，所述矩形区域的长和宽都为2的正整数次幂个像素点。

优选的，所述设置模块320，用于：

对于划分出的每个区域，根据区域内各像素点的数据，以及预先设置的数据与权值的对应关系，确定各像素点对应的权值，如果所述区域内各像素点对应的权值之和达到预设第一阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

优选的，所述设置模块320，用于：

对于划分出的每个区域，确定区域中数据符合预设数据特征的像素点的数量，如果所述数量达到预设第二阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

优选的，所述在所述多个区域中，将包含的像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域之后，所述设置模块320，还用于：

如果相互连接的多个待处理区域连接组成的区域不与其它待处理区域相邻，且所述相互连接的多个待处理区域连接组成的区域的面积小于预设第三阈值，则将所述相互连接的多个待处理区域设置为非待处理区域。

优选的，所述空间滤波处理为递归滤波处理；

所述划分模块310，用于：通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域；

所述处理模块330，用于：

对于所述目标图像中横向上顺序连接的多个待处理区域，在所述横向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

在横向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

对于所述目标图像中纵向上顺序连接的多个待处理区域，在所述纵向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行纵向上的递归滤波处理；并且，

在纵向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行纵向上的递归滤波处理。

本发明实施例中，将目标图像划分为多个区域，在这多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，对待处理区域进行空间滤波处理，这样，可以只对目标图像中的某些需要处理的区域进行空间滤波处理，可以节省对无需处理的区域进行空间滤波处理所需的时间，从而，可以提高空间滤波处理的处理效率。

需要说明的是：上述实施例提供的对图像进行空间滤波处理的装置在对图像进行空间滤波处理时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的对图像进行空间滤波处理的装置与对图像进行空间滤波处理的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种对图像进行空间滤波处理的方法，其特征在于，所述方法包括：

将目标图像划分为多个区域；

在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；

对所述待处理区域进行空间滤波处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将目标图像划分为多个区域，包括：

通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述矩形区域的长和宽都为2的正整数次幂个像素点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多个区域中，将包含的像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，包括：

对于划分出的每个区域，根据区域内各像素点的数据，以及预先设置的数据与权值的对应关系，确定各像素点对应的权值，如果所述区域内各像素点对应的权值之和达到预设第一阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多个区域中，将包含的像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域，包括：

对于划分出的每个区域，确定区域中数据符合预设数据特征的像素点的数量，如果所述数量达到预设第二阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多个区域中，将包含的像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域之后，还包括：

如果相互连接的多个待处理区域连接组成的区域不与其它待处理区域相邻，且所述相互连接的多个待处理区域连接组成的区域的面积小于预设第三阈值，则将所述相互连接的多个待处理区域设置为非待处理区域。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间滤波处理为递归滤波处理；

所述将目标图像划分为多个区域，包括：通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域；

所述对所述待处理区域进行空间滤波处理，包括：

对于所述目标图像中横向上顺序连接的多个待处理区域，在所述横向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

在横向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

对于所述目标图像中纵向上顺序连接的多个待处理区域，在所述纵向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行纵向上的递归滤波处理；并且，

在纵向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行纵向上的递归滤波处理。

8.一种对图像进行空间滤波处理的装置，其特征在于，所述装置包括：

划分模块，用于将目标图像划分为多个区域；

设置模块，用于在所述多个区域中，将包含的各像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域；

处理模块，用于对所述待处理区域进行空间滤波处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述划分模块，用于：

通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述矩形区域的长和宽都为2的正整数次幂个像素点。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述设置模块，用于：

对于划分出的每个区域，根据区域内各像素点的数据，以及预先设置的数据与权值的对应关系，确定各像素点对应的权值，如果所述区域内各像素点对应的权值之和达到预设第一阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述设置模块，用于：

对于划分出的每个区域，确定区域中数据符合预设数据特征的像素点的数量，如果所述数量达到预设第二阈值，则将所述区域设置为待处理区域。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述在所述多个区域中，将包含的像素点的数据满足预设条件的区域设置为待处理区域之后，所述设置模块，还用于：

如果相互连接的多个待处理区域连接组成的区域不与其它待处理区域相邻，且所述相互连接的多个待处理区域连接组成的区域的面积小于预设第三阈值，则将所述相互连接的多个待处理区域设置为非待处理区域。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述空间滤波处理为递归滤波处理；

所述划分模块，用于：通过水平和/或竖直的直线将所述目标图像划分为多个矩形区域；

所述处理模块，用于：

对于所述目标图像中横向上顺序连接的多个待处理区域，在所述横向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

在横向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行横向上的递归滤波处理；并且，

对于所述目标图像中纵向上顺序连接的多个待处理区域，在所述纵向上顺序连接的多个待处理区域连接组成的区域中，进行纵向上的递归滤波处理；并且，

在纵向上没有相邻待处理区域的待处理区域中，进行纵向上的递归滤波处理。

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