CN105701772B - 一种图像后处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像后处理方法，属于图像处理技术领域；方法包括：获取待处理的单帧的多通道图像，并将多通道图像转换到YUV色彩系统；分离并输出经过转换的多通道图像的一像素的所有通道的颜色分量值；将像素的U值分量或者V值分量以预设的第一后处理过程进行处理并输出,并将像素的Y值分量以预设的第二后处理过程进行处理并输出；根据经过处理并输出的Y值分量、U值分量和V值分量还原形成相应的经过后处理的多通道图像；上述第二后处理过程包括：对Y值分量进行插值运算，随后进行多频段的滤波处理，再进行相应方式的图像增强。上述技术方案的有益效果是：提升图像后处理的处理速度；保持图像的边界；适用任意缩放倍数的图像。

Description

一种图像后处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像后处理方法。

背景技术

图像后处理或者后增强算法目前被广泛应用于各个领域中，并正在发挥着相当重要的作用。作为图像后处理或者对图像进行后增强的技术，是指增强原有图像中需要的重要信息，并适当减弱其他非重要信息，将原本模糊不清或者无法分辨的图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像，从而达到改善图像的视觉效果的目的。

例如，现有技术中，常规的单帧图像的超分辨率算法中，例如双线性(Bilinear)插值算法、三线性(Bicubic)插值算法或者Lanzcos插值算法对单帧图像进行放大时，通常会产生一定的模糊效果。此时，在插值算法之后添加一个图像后处理过程就可以明显改善超分辨率算法的图像质量。

现有技术中，常规的基于边界方向的插值算法(Edge-directed Interpolation)可以更好的保存原始边界，但是这类算法一般比较难以应用到图像放大倍数不是固定整数倍数的情况。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种图像后处理方法的技术方案，旨在提升图像后处理的处理速度，保持较好的边界效果，并适用于任意缩放倍数的图像后处理过程。

上述技术方案具体包括：

一种图像后处理方法，其中，包括：

步骤S1，获取待处理的单帧的多通道图像，并将所述多通道图像转换到YUV色彩系统；

步骤S2，分离并输出经过转换的所述多通道图像的一像素的所有通道的颜色分量值；

步骤S3，将像素的U值分量或者V值分量以预设的第一后处理过程进行处理并输出，并将像素的Y值分量以预设的第二后处理过程进行处理并输出；

步骤S4，根据经过处理并输出的所述Y值分量、所述U值分量和所述V值分量还原形成相应的经过后处理的所述多通道图像；

所述第一后处理过程包括：

步骤S1a，对所述U值分量或所述V值分量进行插值运算；

步骤S2a，采用预设的滤波参数对经过插值运算的所述U值分量或者所述V值分量进行边缘保持的滤波处理；

步骤S3a，输出经过滤波处理的所述U值分量或者所述V值分量；

所述第二后处理过程包括：

步骤S1b，对所述Y值分量进行插值运算；

步骤S2b，对经过插值运算的所述Y值分量分别以预设的对应不同频段的多个所述滤波参数进行分频段的边缘保持的滤波处理，以分别得到对应所述Y值分量的多个频段分量；

步骤S3b，根据所有所述频段分量以及经过插值运算的所述Y值分量，对经过插值运算的所述Y值分量进行图像增强处理，以得到并输出经过所述图像增强处理的所述Y值分量。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S3b中，根据下述公式对所述Y值分量进行图像增强处理：

Y_HR＝Y_HR0+f₁(ΔY₁)+f₂(ΔY₂)+……f_i(ΔY_i)，i≥1，且i为自然数；

其中，

Y_HR表示经过图像增强处理后得到的Y值分量；

Y_HR0表示经过插值运算后得到的Y值分量；

ΔY_i表示所述Y值分量的两个相邻的所述频段分量的差值；

f_i(ΔY_i)表示对ΔY_i进行的增强处理；

ΔY_i＝Y_HR(i-1)-Y_HRi，i≥1，且i为自然数；

Y_HRi表示根据对应的所述滤波参数，对经过插值运算的Y值分量进行边缘保持的滤波处理后得到的对应第i个频段的所述频段分量。

优选的，该图像后处理方法，其中，

所述步骤S2b中，依据给定的所述滤波参数对Y值分量进行分频段的边缘保持的滤波处理，以得到对应不同频段的所述频段分量；

所述步骤S3b中，依据下述公式选择以固定的增益倍数对Y值分量进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型对Y值分量进行所述图像增强处理：

其中，

Y₀表示预设的期望输出的最优图像的Y值分量；

f_i为f_i(ΔY_i)的简写，i≥1，且i为自然数；

根据使整个代价函数取值最小的情况下f_i可以选择以固定的增益倍数函数形式进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型进行所述图像增强处理。

优选的，该图像后处理方法，其中，

所述步骤S2b中，选择相应的滤波参数对Y值分量进行分频段的边缘保持的滤波处理的步骤具体包括：

步骤S21b，确定一个所述滤波参数的选择范围，并从所述选择范围中选择一个所述滤波参数，使得下述公式的代价函数最小：

其中，

Y₀表示预设的期望输出的最优图像的Y值分量；

f_i为f_i(ΔY_i)的简写，i≥1，且i为自然数；

步骤S22b，根据选择得到的包括在所述选择范围内的所述滤波参数，设置进行分频段的边缘保持的滤波处理所对应的所述滤波参数；

所述步骤S3b中，根据已被选择的所述滤波参数进行边缘保持的滤波处理后得到的多个所述频段分量代入所述步骤S21b中的公式得到的结果，选择以固定的增益倍数进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型进行所述图像增强处理。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S21b中，依据下述公式确定所述滤波参数的所述选择范围：

预设初始化的多频段的滤波参数的集合为：

S_εc＝{ε_c1,ε_c2,……ε_ck}；

其中，

S_εc表示初始化的所述滤波参数的集合；

c是为了提取多频段图像所需要进行的边缘保持的滤波处理的次数；

ε_c1至ε_ck表示集合S_εc中的初始可选的值；

所述滤波参数ε_ck满足下述公式：

d_k＝∑|Y_HR0-Y_εck|；

其中，

Y_εck表示以S_εc中最大的所述滤波参数对所述Y值分量进行对应频段的边缘保持的滤波处理后得到的对应的所述频段分量；

d_m＝md_k/k；

m＝1,2,……k-1；

随后，在被确定的集合S_εc中选择一个使所述步骤S21b中的公式的代价函数最小的所述滤波参数作为ε₁₁；

其中，

ε₁₁表示被选择得到的对应进行单频段的边缘保持的滤波处理时采用的所述滤波参数。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S22b中，若对Y值分量进行双频段的边缘保持的滤波处理，则选择在被确定的集合S_εc中选择两个所述滤波参数作为ε₂₁和ε₂₂，满足：

ε₂₁≤ε₁₁，ε₁₁≤ε₂₂；

其中，

ε₂₁和ε₂₂表示对Y值分量进行双频段的边缘保持的滤波处理时依据的所述滤波参数。

优选的，该图像后处理方法，其中，若对Y值分量进行三频段的边缘保持的滤波处理，则从被确定的集合S_εc中选择三个所述滤波参数作为ε₃₁，ε₃₂和ε₃₃，满足：

ε₃₁≤ε₂₁，ε₂₁≤ε₃₂≤ε₂₂，ε₃₃≤ε₂₂；

其中，ε₃₁、ε₃₂和ε₃₃表示对Y值分量进行三频段的边缘保持的滤波处理时依据的所述滤波参数。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S3b中，依据下述公式，采用固定的增益倍数对Y值分量进行图像增强处理：

其中，

g_i0和g_i1表示对第i个频段的频段分量进行增强处理时对应设置的所述增益倍数；

v₁和v₂表示预设的灰度门限值。

优选的，该图像后处理方法，其中，当采用固定的增益倍数对Y值分量进行图像增强处理时，依据下述公式设定所述增益倍数：

其中，

g为向量，g＝[g₁,g₂,…,g_i]^T；

g_i的取值位于g_i0和g_i1之间；

g_i0的取值根据g_i进行相应调整，以及

g_i1的取值根据g_i进行相应调整；

ΔY_i ^∨表示ΔY_i的列向量形式；

λ为预先设定的惩罚系数；

g_ref为预先设定的g向量的参考量。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S3b中，当采用分段的增益映射曲线对Y值分量进行图像增强处理时，依据下述公式，采用分层转换模型进行所述图像增强处理：

其中，

q_i和p_i为对第i个频段的所述频段分量进行增强处理时对应设置的所述分层转换模型中的参数值。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述分层转换模型中，通过0＝q₁＜q₂＜…＜q_i＝A将区间[0,A]划分成i个区间；

令：

且令：

则有：

优选的，该图像后处理方法，其中，依据下述公式选择所述分层转换模型中的参数值q_i和p_i：

其中，

ΔY_i ^∨表示ΔY_i的列向量形式；

p为向量，p＝[p₁,p₂…p_i]^T；

p_i为q_i的映射值；

λ为预先设定的惩罚系数；

p_ref为预先设定的p向量的参考量。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S2a中，选择优化的所述滤波参数对所述U值分量或所述V值分量进行边缘保持的滤波处理的过程包括：

步骤S21c，对所述U值分量或所述V值分量进行箱式滤波，并输出相应的第一滤波结果；

步骤S22c，对所述U值分量或所述V值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第二滤波结果；

步骤S23c，根据所述第一滤波结果和所述第二滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的所述U值分量或所述V值分量的方差；

步骤S24c，根据初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25c，根据计算得到的所述方差，以及对应的所述优化滤波参数，分别计算得到对应所述U值分量或所述V值分量的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26c，对所述第一滤波分量以及所述第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合计算得到对应所述U值分量或者所述V值分量的边缘保持的滤波处理的结果。

优选的，该图像后处理方法，其中，依照下述公式采用被选择的优化的所述滤波参数对所述U值分量或所述V值分量进行边缘保持的滤波处理：

其中，

I_a表示所述第一滤波分量；

表示所述方差；

ε^*表示所述优化滤波参数；

其中，

ε₀表示初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数；

N和f均为预设的参数值；

I_boxfilt表示所述第一滤波结果；

v₁表示预设的灰度门限值；

r表示进行滤波处理的所述像素所在的局部区域的中心到所述多通道图像的中心的坐标距离；

I_b＝I_boxfilt(1-I_a)

其中，

I_b表示所述第二滤波分量；

当所述局部区域大小为N×N时：

I_filt＝I_{a_boxfilt}·I+I_{b_boxfilt}

其中，

I_filt表示对所述U值分量或所述V值分量做边缘保持的滤波处理后最终输出的结果；

I_{a_boxfilt}表示所述对所述第一滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I_{b_boxfilt}表示所述对所述第二滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I表示经过插值运算的所述U值分量或所述V值分量；

·表示点乘运算。

优选的，该图像后处理方法，其中，所述步骤S2b中，选择优化的所述滤波参数对所述Y值分量进行多频段的边缘保持的滤波处理的过程包括：

步骤S21d，对所述Y值分量进行箱式滤波，并输出相应的第三滤波结果；

步骤S22d，对所述Y值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第四滤波结果；

步骤S23d，根据所述第三滤波结果和所述第四滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的所述Y值分量的方差；

步骤S24d，根据初始的对应所述Y值分量的一个频段的所述滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25d，根据计算得到的所述方差，以及对应的所述优化滤波参数，分别计算得到对应所述Y值分量的所述频段的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26d，对所述第一滤波分量以及所述第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合得到对应所述Y值分量的所述频段的边缘保持的滤波处理的结果；

步骤S27d，判断是否在所有频段上对所述Y值分量进行边缘保持的滤波处理：

若还有未进行滤波处理的频段，则转向未进行滤波处理的频段，并返回所述步骤S24d；

若在所有频段上均完成对所述Y值分量的边缘保持的滤波处理，则转向执行所述步骤S3b。

优选的，该图像后处理方法，其中，依照下述公式采用被选择的优化的所述滤波参数对所述Y值分量进行边缘保持的滤波处理：

其中，

I_a表示所述第三滤波分量；

表示所述方差；

ε^*表示所述优化滤波参数；

其中，

ε₀表示初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数；

N和f均为预设的参数值；

I_boxfilt表示所述第三滤波结果；

v₁表示预设的灰度门限值；

r表示进行滤波处理的所述像素所在的局部区域的中心到所述多通道图像的中心的坐标距离；

I_b＝I_boxfilt(1-I_a)

其中，

I_b表示所述第四滤波分量；

当所述局部区域大小为N×N时：

I_filt＝I_{a_boxfilt}·I+I_{b_boxfilt}

其中，

I_filt表示对所述Y值分量做边缘保持的滤波处理后最终输出的结果；

I_{a_boxfilt}表示所述对所述第三滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I_{b_boxfilt}表示所述对所述第四滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I表示经过插值运算的所述Y值分量；

·表示点乘运算。

上述技术方案的有益效果是：

1)降低计算复杂度，提升图像后处理的处理速度；

2)采用边缘保持的滤波处理，能够较好的保持图像的边界；

3)适用于以任意缩放倍数对图像进行后处理，扩展图像后处理的适用范围。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种图像后处理方法的总体流程图；

图2-3是本发明的较佳的实施例中，图像后处理方法中，第一后处理过程和第二后处理过程的流程示意图；

图4是本发明的较佳的实施例中，选择滤波处理所需的滤波参数的流程示意图；

图5-6是本发明的较佳的实施例中，采用进一步优化的滤波参数进行滤波处理的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

现有技术中，大部分的单帧图像超分辨率算法一般总是考虑x2、x3、x4等固定整数的缩放倍数，而这类算法一般比较难以扩展到图像放大倍数不是固定整数倍数的情况。

而对于常规的图像后增强算法而言，在增强处理的过程中一般较容易产生强边缘过度增强的晕轮效应。同时，现有技术中的图像后增强算法的计算复杂度较高，并不容易实现移动终端的实时处理，现有的图像后增强算法中也没有涉及如何自动估计增益参数，从而适应任意缩放倍数的图像的情况。

基于现有技术中存在的上述问题，本发明的较佳的实施例中，提供一种图像后处理方法的技术方案，该方案的总体流程如图1所示，具体包括：

步骤S1，获取待处理的单帧的多通道图像，并将多通道图像转换成YUV色彩系统；

本发明的较佳的实施例中，为了便于计算，将多通道图像转换成YUV色彩系统下的图像，例如，将RGB图像相应转换成YUV图像。现有技术中存在多种将多通道图像例如RGB图像转换成YUV图像的方式，由于本发明技术方案所关注的重点并不在于如何将多通道图像转换成YUV图像，因此在此对相关的转换方法不再赘述。

本发明的较佳的实施例中，在某些情况下例如摄像时，本身可能就是依据YUV色彩系统成像，因此直接输入的多通道图像即处于YUV色彩系统中，因此无需进行上述步骤S1中的转换步骤。

综上所述，本发明的较佳的实施例中，上述步骤S1的实际运用，其目的在于准备好处于YUV色彩系统下的多通道图像，以进行下述的后续处理步骤。

步骤S2，分离并输出经过转换的多通道图像的一像素的所有通道的颜色分量值；

本发明的较佳的实施例中，上述步骤S1中，将多通道图像转换成YUV色彩系统后，对转换之后的图像进行分离。换言之，本发明的较佳的实施例中，将经过转换的图像的一像素的每个通道的分量分离出来，以得到Y值分量(对应Y通道的颜色分量)、U值分量(对应U通道的颜色分量)以及V值分量(对应V通道的颜色分量)。

本发明的较佳的实施例中，分别对分离出来的每一个颜色通道的颜色分量值进行后续处理，即分别对Y值分量、U值分量和V值分量进行后续处理。

步骤S3，将像素的U值分量或者V值分量以预设的第一后处理过程进行处理并输出，,并将像素的Y值分量以预设的第二后处理过程进行处理并输出；

本发明的较佳的实施例中，上述步骤S3表示，在本发明的技术方案中，存在两种后处理方式。换言之，本发明的技术方案中，对于U值分量和V值分量，以及对于Y值分量，需要分开处理。

步骤S4，根据经过处理并输出的Y值分量、U值分量和V值分量还原形成相应的经过后处理的多通道图像。

本发明的较佳的实施例中，分别输出经过第一后处理过程进行处理的U值分量，以及V值分量，以及输出经过第二后处理过程进行处理的Y值分量；

本发明的较佳的实施例中，根据上述输出的颜色分量重新还原成相应的经过后处理的多通道图像。

综上所述，本发明的较佳的实施例中，对多通道图像进行后处理的方法包括：首先将多通道图像转换为YUV色彩系统；随后分离出Y值分量(Y)、U值分量(U)以及V值分量(V)；对U值分量或V值分量进行第一后处理过程的处理并输出处理结果；对Y值分量进行第二后处理过程的处理并输出处理结果；根据所有处理结果还原得到经过后处理形成的多通道图像。

本发明的较佳的实施例中，如图2所示，上述步骤S3中，第一后处理过程具体包括：

步骤S1a，对U值分量或V值分量进行插值运算；

本发明的较佳的实施例中，上述插值运算可以为Bicubic插值运算，或者Lanzcos插值运算。例如，采用插值运算将图像从2M转换为5M，可以使用13：8的插值比例，相应得到经过插值运算后的U值分量(U_HR0)和V值分量(V_HR0)。

步骤S2a，采用预设的滤波参数对经过插值运算的U值分量或者V值分量进行边缘保持的滤波处理；

本发明的较佳的实施例中，采用预设的滤波参数ε对经过插值运算后得到的U值分量或者V值分量进行边缘保持的滤波处理。采用边缘保持的滤波处理的目的在于在滤波的同时保留图像的边缘，提升图像增强的效果。

步骤S3a，输出经过滤波处理的U值分量或者V值分量；

本发明的较佳的实施例中，经过边缘保持的滤波处理后，输出经过滤波的U值分量(U_HR)和V值分量(V_HR)。

本发明的较佳的实施例中，对于U值分量和V值分量的处理参照上述步骤，即首先进行插值运算，随后进行边缘保持的滤波处理，输出经过插值运算和滤波处理后的U值分量和V值分量。

本发明的较佳的实施例中，如图3所示，上述第二后处理过程具体包括：

步骤S1b，对Y值分量进行插值运算；

本发明的较佳的实施例中，同样对Y值分量进行Bicubic或者Lanzcos插值运算，并输出经过插值运算的Y值分量(Y_HR0)。

步骤S2b，对经过插值运算的Y值分量分别以预设的对应不同频段的多个滤波参数进行分频段的边缘保持的滤波处理，以分别得到对应Y值分量的多个频段分量；

本发明的较佳的实施例中，对Y值分量(Y_HR0)进行的边缘保持的滤波处理较对U值分量(U_HR)和V值分量(V_HR)做的边缘保持的滤波处理有所不同。即对于Y值分量而言，需要在多个频段上分别对其进行滤波处理。例如：

对于单频段的图像增强而言，仅采用预设的滤波参数ε₁₁对其进行滤波处理，并得到滤波后的处理结果(Y_{HR_LPF1})；

对于双频段的图像增强而言，采用预设的分别对应两个频段的滤波参数ε₂₁和ε₂₂分别在两个频段上对图像进行滤波处理，得到相应的处理结果(Y_HR1和Y_HR2)；

对于三频段的图像增强而言，采用预设的分别对应三个频段的滤波参数ε₃₁、ε₃₂和ε₃₃分别在三个频段上对图像进行滤波处理，得到相应的处理结果(Y_HR1、Y_HR2和Y_HR3)；

以此类推，对于i频段的图像增强而言，采用预设的分别对应i个频段的滤波参数ε_i1,ε_i2,ε_i3,…ε_ii分别在i个频段上对图像进行滤波处理，得到相应的处理结果(Y_HR1,Y_HR2,Y_HR3,…,Y_HRi)。

本发明的较佳的实施例中，上述滤波处理的过程以及对其中滤波参数的选择在下文中会详述。

步骤S3b，根据所有频段分量以及经过插值运算的Y值分量，对经过插值运算的Y值分量进行图像增强处理，以得到并输出经过图像增强处理的Y值分量(Y_HR)。

本发明的较佳的实施例中，上述步骤S3b中，采用下述公式实现对Y值分量的图像增强处理：

Y_HR＝Y_HR0+f₁(ΔY₁)+f₂(ΔY₂)+……f_i(ΔY_i)；

(1)

i≥1，且i为自然数；

其中，

如上文所述，Y_HR表示经过图像增强处理后得到的Y值分量；

如上文所述，Y_HR0表示经过插值运算后得到的Y值分量；

ΔY_i表示Y值分量的两个相邻的频段分量的差值；

f_i(ΔY_i)表示对ΔY_i进行的增强处理；

其中，

ΔY_i＝Y_HR(i-1)-Y_HRi；

(2)

i≥1，且i为自然数；

如上文所述，Y_HRi表示根据对应的滤波参数，对经过插值运算的Y值分量进行边缘保持的滤波处理后得到的对应第i个频段的频段分量。

本发明的较佳的实施例中，对于上述步骤S3b而言，对Y值分量进行图像增强处理的方法可以包括两种：

一种为采用固定的增益倍数进行图像增强，即根据给定的增益倍数进行图像增强，以得到增强后的Y值分量(Y_HR)；

另一种为采用分段的增益映射曲线进行图像增强的处理，以得到增强后的Y值分量(Y_HR)。

本发明的较佳的实施例中，当采用固定的增益倍数进行图像增强时，采用下述公式进行处理：

其中，

g_i0和g_i1表示对第i个频段的频段分量进行增强处理时对应设置的增益倍数；

v₁和v₂表示预设的灰度门限值。

本发明的较佳的实施例中，如上述公式(3)所述，当采用固定的增益倍数进行图像增强时，该增益倍数的选择与低频图像的亮度相关，即与最低频段的Y值分量(Y_HRi)的亮度相关。具体地，本发明的较佳的实施例中，设置两个灰度门限值v₁和v₂，并将Y_HRi与v₁和v₂进行比较，如公式(3)所述，根据比较结果选择相应的增益倍数进行图像增强。

本发明的较佳的实施例中，当采用上述固定的增益倍数进行图像增强处理时，上述g_i0和g_i1的优选取值可以依据下述公式：

其中，

g为向量，g＝[g₁,g₂,…,g_i]^T；

g_i的取值位于g_i0和g_i1之间；

g_i0的取值根据g_i进行相应调整，以及

g_i1的取值根据g_i进行相应调整；

ΔY_i ^∨表示ΔY_i的列向量形式；

λ为预先设定的惩罚系数；

g_ref为预先设定的g向量的参考量；

argmin为最小值比较运算。

即，本发明的较佳的实施例中，计算得到使得上述公式(4)最小的g，并根据计算得到的g推算出相应的g_i；根据推算得到的g_i调整相应的g_i0和g_i1。例如：g_i0＜g_i＜g_i1，则在获知g_i的基础上，可以在一个适当的范围内相应调整g_i0和g_i1的取值，并将经过调整的g_i0和g_i1运用到上述公式(3)中。

相应地，本发明的较佳的实施例中，采用分段的增益曲线进行图像增强时，依据下述公式进行处理：

其中，

q_i和p_i为对第i个频段的频段分量进行增强处理时对应设置的分层转换模型中的参数值。

本发明的较佳的实施例中，上述分层转换模型实际为Slicing Transform模型。

本发明的较佳的实施例中，在上述分层转换模型中，通过0＝q₁＜q₂＜…＜q_i＝A将区间[0,A]划分成i个区间，则对于每个[-A,A]输入ΔY_i，都有唯一的对应区间，令：

1≤j≤i；

且令：

则对于每个输入的ΔY_i，均可以表示成矩阵S_q(ΔY_i)的列向量的线性组合：

ΔY_i＝S_q(ΔY_i)q；(8)

换言之，可以表示为如上述公式(9)所述。

进一步地，本发明的较佳的实施例中，上述公式(8)中与S_q(ΔY_i)相乘的参数值q即为上述公式(5)中的相应的p_i，则上述公式(5)可由上述公式(6)至公式(9)结合形成。

本发明的较佳的实施例中，一般使q_i-q_i-1＝2ⁿ来避免上述公式中的除法运算。

本发明的较佳的实施例中，上述公式(5)中的参数值p_i和q_i，其优选值可以根据下述公式计算得出：

其中，

ΔY_i ^∨表示ΔY_i的列向量形式；

p为向量，p＝[p₁,p₂…p_i]^T；

p_i为q_i的映射值；

λ为预先设定的惩罚系数；

p_ref为预先设定的p向量的参考量。

本发明的较佳的实施例中，上述公式(10)的计算可以参照公式(4)，即计算得到使得公式(10)取值最小的向量p，并根据向量p推算得到相应的p_i，以及根据p_i推算得到相应的q_i。本发明的较佳的实施例中，将推算得到的参数值p_i和q_i应用到公式(4)中，以进行分段增益曲线的图像增强。

本发明的较佳的实施例中，回到上述步骤S2b中：

若给定了相应的多频段的滤波参数，则可以估计此时最优的图像增强公式，即通过估算得到此时应该选用公式(3)还是公式(5)：

其中，

Y₀表示预设的期望输出的最优图像的Y值分量；

f_i为上文中f_i(ΔY_i)的简写，i≥1，且i为自然数；

argmin表示最小值比较运算。

例如：给定三频段对应的滤波参数ε₃₁，ε₃₂，ε₃₃，则上述公式(11)为：

将上述给定滤波参数代入上述公式中，计算得到使得公式输出结果最小的f_i(ΔY_i)，并根据计算得到的f_i(ΔY_i)确定此时为采用固定的增益倍数进行图像增强，还是采用分段增益曲线进行图像增强；即此时应该选用公式(3)还是公式(5)。

本发明的较佳的实施例中，若并没有给定相应的滤波参数，而是需要选择最优的滤波参数，则选择步骤如图4所示，包括：

步骤S21b，确定一个滤波参数的选择范围，并从选择范围中选择一个滤波参数，使得上述公式(11)的代价函数(cost)最小：

本发明的较佳的实施例中，上述步骤S21b中，依据下述公式确定滤波参数的选择范围：

预设初始化的多频段的滤波参数的集合为：

S_εc＝{ε_c1,ε_c2,……ε_ck}；

(12)

其中，

S_εc表示上述预设的初始化的多频段的滤波参数的集合；

c是为了提取多频段图像所需要进行的边缘保持的滤波处理的次数；

ε_c1至ε_ck表示集合S_εc中的初始可选的值；

则对于上述集合S_εc中的元素给定一最大取值ε_ck，则有：

d_k＝∑|Y_HR0-Y_εck|；

(13)

上述公式(13)中，Y_εcm表示以集合S_εc中的滤波参数ε_ck对Y值分量进行对应频段的边缘保持的滤波处理后得到的对应的频段分量；

因此，本发明的较佳的实施例中，对于初始化的多频段的滤波参数的集合序列ε_c1,ε_c2,……ε_ck，满足下述公式：

d_m＝md_k/k；

(14)

其中，m＝1,2,……k-1；

根据上述公式(13)和公式(14)确定集合S_εc中的所有元素，且集合S_εc中的元素在区间[ε_c1,ε_ck]内平均分布。

随后，本发明的较佳的实施例中，在被确定的集合S_εc中选择一个使上述公式(11)的代价函数(cost)最小的滤波参数作为ε₁₁：

其中，

ε₁₁表示选择得到的对应进行单频段的边缘保持的滤波处理时采用的滤波参数，该滤波参数使得上述。

步骤S22b，根据选择得到的包括在选择范围内的滤波参数，设置进行分频段的边缘保持的滤波处理所对应的滤波参数；

本发明的较佳的实施例中，设置相应的滤波参数的过程具体可以为：

1)当估计的为单频段的图像滤波的最优滤波参数时，则将上述选择得到的滤波参数ε₁₁作为该单频段下进行图像处理所依据的滤波参数，并将选择得到的滤波参数ε₁₁用于估计上述向量g(公式(4))、向量p(公式(10))以及此时采用的图像增强方式(公式(11))等；

2)当估计的为双频段的图像滤波的最优滤波参数时，则于集合S_εc中选择两个相应的滤波参数作为ε₂₁和ε₂₂，使得：

ε₂₁≤ε₁₁，ε₁₁≤ε₂₂；

其中，

ε₂₁和ε₂₂表示于双频段的图像滤波所依据的滤波参数。

3)当估计的为三频段的图像滤波的最优滤波参数时，则于集合S_εc中选择三个相应的滤波参数作为ε₃₁、ε₃₂和ε₃₃，使得：

ε₃₁≤ε₂₁，ε₂₁≤ε₃₂≤ε₂₂，ε₃₃≤ε₂₂；

其中，

ε₃₁、ε₃₂和ε₃₃表示于三频段的图像滤波所依据的滤波参数。

本发明的其他实施例中，可以根据上述描述将滤波参数的选择扩展到多频段进行图像的滤波处理上，并根据选定的滤波参数进一步选择此时需要采用的图像处理方法，即选择以固定的增益倍数进行图像增强处理(选择公式(3))，或者以分层转换模型进行图像增强处理(选择公式(5))。

本发明的较佳的实施例中，上述边缘保持的滤波处理为边缘保持的引导性滤波。则进一步地，对上述选择得到的滤波参数做进一步优化，并根据优化的滤波参数进行相应的引导性滤波。

本发明的较佳的实施例中，由于下述引导性滤波的过程对于Y值分量，或者U值分量和V值分量均可以适用，因此在下文中仅描述引导性滤波本身的过程，并不涉及引导性滤波适用于对哪个颜色分量进行滤波的过程中。

本发明的较佳的实施例中，对于U值分量和V值分量进行引导性滤波的过程如图5所示，包括：

步骤S21c，对U值分量或V值分量进行箱式滤波，并输出相应的第一滤波结果；

步骤S22c，对U值分量或V值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第二滤波结果；

步骤S23c，根据第一滤波结果和第二滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的U值分量或V值分量的方差；

步骤S24c，根据初始的对应U值分量或V值分量的滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25c，根据计算得到的方差，以及对应的优化滤波参数，分别计算得到对应U值分量或V值分量的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26c，对第一滤波分量以及第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合计算得到对应U值分量或者V值分量的边缘保持的滤波处理的结果。

而对Y值分量进行引导性滤波的过程如图6所示，包括：

步骤S21d，对Y值分量进行箱式滤波，并输出相应的第三滤波结果；

步骤S22d，对Y值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第四滤波结果；

步骤S23d，根据第三滤波结果和第四滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的Y值分量的方差；

步骤S24d，根据初始的对应Y值分量的一个频段的滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25d，根据计算得到的方差，以及对应的优化滤波参数，分别计算得到对应Y值分量的频段的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26d，对第一滤波分量以及第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合得到对应Y值分量的频段的边缘保持的滤波处理的结果；

步骤S27d，判断是否在所有频段上对Y值分量进行边缘保持的滤波处理：

若还有未进行滤波处理的频段，则转向未进行滤波处理的频段，并返回步骤S24d；

若在所有频段上均完成对Y值分量的边缘保持的滤波处理，则转向执行步骤S3b。

则对于上述两个引导性滤波的过程，可以适用同一套公式，包括：

上述步骤中，对U值分量，或者V值分量。或者Y值分量进行箱式滤波，得到的第一滤波结果(对应U值分量或者V值分量)或者第三滤波结果(对应Y值分量)计为I_boxfilt；

上述步骤中，对U值分量或者V值分量，或者Y值分量进行平方操作，得到的结果为I²，随后对其进行箱式滤波，得到的第二滤波结果(对应U值分量或者V值分量)，或者第四滤波结果(对应Y值分量)计为I² _boxfilt；

随后，本发明的较佳的实施例中，根据上述计算得到的I_boxfilt和I² _boxfilt，计算得到对应U值分量或者V值分量或者Y值分量的方差

本发明的较佳的实施例中，上述步骤中，对于U值分量或者V值分量而言，由于只做一次滤波处理，因此仅针对对应的滤波参数进行优化以得到一相应的，而对于Y值分量而言，由于需要在多频段上做图像的滤波处理，因此对每个频段所对应的滤波参数均进行优化。

则本发明的较佳的实施例中，只示出对一个滤波参数进行进一步优化的过程：

其中，

I_a表示上述第一滤波分量(对应U值分量或者V值分量)，或者上述第三滤波分量(对应Y值分量)；

对应地，以I_b表示上述第二滤波分量(对应U值分量或者V值分量)，或者上述第四滤波分量(对应Y值分量)。

ε^*表示最终的优化滤波参数；

其中，

ε₀表示初始的对应U值分量或V值分量，或者Y值分量的滤波参数；

N和f均为预设的参数值；

I_boxfilt表示第三滤波结果；

v₁表示预设的灰度门限值；

r表示进行滤波处理的所述像素所在的局部区域的中心到所述多通道图像的中心的坐标距离。

综上所述，本发明的较佳的实施例中，确定进行引导性滤波的最优选的滤波参数的过程可以包括：

1)对于给定的滤波参数而言(对于U值分量或V值分量，给定一个相应的滤波参数，对于Y值分量，给定对应多频段的多个滤波参数)，将该给定的滤波参数作为初始直接采用上述公式进行滤波参数的进一步优化，并直接对该滤波参数进行优化，以得到相应的优化滤波参数并输出；

2)对于需要首先选择的滤波参数而言，首先根据上文中描述的，在确定的集合S_εc中选择相应的优选的滤波参数，随后将被选择的滤波参数作为初始的滤波参数，并对其进行优化，以得到相应的优化滤波参数并输出。

本发明的较佳的实施例中，计算得到上述优选滤波参数后，将其应用于上述公式(15)中，以计算得到相应的第一滤波分量I_a，或者第三滤波分量I_a；并且：

I_b＝I_boxfilt(1-I_a)；

(17)

其中，

I_b表示第二滤波分量(对应U值分量或者V值分量)，或者第四滤波分量(对应Y值分量)；

也就是，根据计算得到的第一滤波分量或者第三滤波分量I_a，计算得到相应的第二滤波分量或者第四滤波分量I_b。

本发明的较佳的实施例中，若上述像素所在的局部区域大小为N×N，则：

其中，

w表示此时进行滤波处理的像素所在的局部区域的窗口大小。

因此，此时将I_a和I_b均进行箱式滤波之后，将滤波结果进行组合以形成最终输出的边缘保持的滤波处理后的结果：

I_filt＝I_{a_boxfilt}·I+I_{b_boxfilt}；

(19)

其中，

I_filt表示对U值分量，或者V值分量，或者Y值分量做边缘保持的滤波处理后最终输出的结果；

I_{a_boxfilt}表示对第一滤波分量(对应U值分量或者V值分量)，或者第三滤波分量(对应Y值分量)进行箱式滤波得到的结果；

I_{b_boxfilt}表示对第二滤波分量(对应U值分量或者V值分量)，或者第四滤波分量(对应Y值分量)进行箱式滤波得到的结果；

I表示经过插值运算的U值分量，或者V值分量，或者Y值分量；

·表示点乘运算。

综上所述，本发明的目的在于，首先将图像转换为YUV色彩系统下，对图像的一像素的所有通道进行分离，得到相应的所有颜色分量值(Y值分量、U值分量和V值分量)，并分别对Y值分量、U值分量和V值分量进行插值运算(例如Bicubic或者Lanzcos)；

随后，对于U值分量和V值分量而言：根据已经经过优化的滤波参数，分别对U值分量或者V值分量进行边缘保持的滤波处理，然后输出经过滤波处理后得到的结果；

而对于Y值分量而言：根据已经经过优化的对应多频段的滤波参数，分别在不同的频段上对Y值分量进行边缘保持的滤波处理，以输出不同频段上滤波处理后的频段分量；随后根据输出的每个频段分量，以及之前经过插值运算的Y值分量，根据上文中所述的公式计算得到最终经过图像增强后的Y值分量；

最后，根据经过滤波后最终输出的U值分量和V值分量，以及经过滤波和图像增强后最终输出的Y值分量还原形成经过图像后处理后最终输出的多通道图像。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种图像后处理方法，其特征在于，包括：

步骤S1，获取待处理的单帧的多通道图像，并将所述多通道图像转换到YUV色彩系统；

步骤S2，分离并输出经过转换的所述多通道图像的一像素的所有通道的颜色分量值；

步骤S3，将像素的U值分量或者V值分量以预设的第一后处理过程进行处理并输出，并将像素的Y值分量以预设的第二后处理过程进行处理并输出；

步骤S4，根据经过处理并输出的所述Y值分量、所述U值分量和所述V值分量还原形成相应的经过后处理的所述多通道图像；

所述第一后处理过程包括：

步骤S1a，对所述U值分量或所述V值分量进行插值运算；

步骤S2a，采用预设的滤波参数对经过插值运算的所述U值分量或者所述V值分量进行边缘保持的滤波处理；

步骤S3a，输出经过滤波处理的所述U值分量或者所述V值分量；

所述第二后处理过程包括：

步骤S1b，对所述Y值分量进行插值运算；

步骤S2b，对经过插值运算的所述Y值分量分别以预设的对应不同频段的多个所述滤波参数进行分频段的边缘保持的滤波处理，以分别得到对应所述Y值分量的多个频段分量；

步骤S3b，根据所有所述频段分量以及经过插值运算的所述Y值分量，对经过插值运算的所述Y值分量进行图像增强处理，以得到并输出经过所述图像增强处理的所述Y值分量；

所述步骤S3b中，根据下述公式对所述Y值分量进行图像增强处理：

Y_HR＝Y_HR0+f₁(△Y₁)+f₂(△Y₂)+……f_i(△Y_i)，i≥1，且i为自然数；

其中，

Y_HR表示经过图像增强处理后得到的Y值分量；

Y_HR0表示经过插值运算后得到的Y值分量；

△Y_i表示所述Y值分量的两个相邻的所述频段分量的差值；

f_i(△Y_i)表示对△Y_i进行的增强处理；

△Y_i＝Y_HR(i-1)-Y_HRi，i≥1，且i为自然数；

Y_HRi表示根据对应的所述滤波参数，对经过插值运算的Y值分量进行边缘保持的滤波处理后得到的对应第i个频段的所述频段分量。

2.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，

所述步骤S2b中，依据给定的所述滤波参数对Y值分量进行分频段的边缘保持的滤波处理，以得到对应不同频段的所述频段分量；

所述步骤S3b中，依据下述公式选择以固定的增益倍数对Y值分量进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型对Y值分量进行所述图像增强处理：

其中，

Y₀表示预设的期望输出的最优图像的Y值分量；

f_i为f_i(△Y_i)的简写，i≥1，且i为自然数；

根据使arg min f_i取值最小的f_i选择以固定的增益倍数进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型进行所述图像增强处理。

3.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，

所述步骤S2b中，选择相应的滤波参数对Y值分量进行分频段的边缘保持的滤波处理的步骤具体包括：

步骤S21b，确定一个所述滤波参数的选择范围，并从所述选择范围中选择一个所述滤波参数，使得下述公式的代价函数最小：

其中，

Y₀表示预设的期望输出的最优图像的Y值分量；

f_i为f_i(△Y_i)的简写，i≥1，且i为自然数；

步骤S22b，根据选择得到的包括在所述选择范围内的所述滤波参数，设置进行分频段的边缘保持的滤波处理所对应的所述滤波参数；

所述步骤S3b中，根据已被选择的所述滤波参数进行边缘保持的滤波处理后得到的多个所述频段分量代入所述步骤S21b中的公式得到的结果，选择以固定的增益倍数进行所述图像增强处理，或者以分层转换模型进行所述图像增强处理。

4.如权利要求3所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S21b中，依据下述公式确定所述滤波参数的所述选择范围：

预设初始化的多频段的滤波参数的集合为：

S_εc＝{ε_c1,ε_c2,……ε_ck}；

其中，

S_εc表示初始化的所述滤波参数的集合；

c是为了提取多频段图像所需要进行的边缘保持的滤波处理的次数；

ε_c1至ε_ck表示集合S_εc中的初始可选的值；

所述滤波参数ε_ck满足下述公式：

d_k＝∑|Y_HR0-Y_εck|；

其中，

Y_εck表示以S_εc中最大的所述滤波参数对所述Y值分量进行对应频段的边缘保持的滤波处理后得到的对应的所述频段分量；

d_m＝md_k/k；

m＝1,2,……k-1；

随后，在被确定的集合S_εc中选择一个使所述步骤S21b中的公式的代价函数最小的所述滤波参数作为ε₁₁；

其中，

ε₁₁表示被选择得到的对应进行单频段的边缘保持的滤波处理时采用的所述滤波参数。

5.如权利要求4所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S22b中，若对Y值分量进行双频段的边缘保持的滤波处理，则选择在被确定的集合S_εc中选择两个所述滤波参数作为ε₂₁和ε₂₂，满足：

ε₂₁≤ε₁₁，ε₁₁≤ε₂₂；

其中，

ε₂₁和ε₂₂表示对Y值分量进行双频段的边缘保持的滤波处理时依据的所述滤波参数。

6.如权利要求5所述的图像后处理方法，其特征在于，若对Y值分量进行三频段的边缘保持的滤波处理，则从被确定的集合S_εc中选择三个所述滤波参数作为ε₃₁，ε₃₂和ε₃₃，满足：

ε₃₁≤ε₂₁，ε₂₁≤ε₃₂≤ε₂₂，ε₃₃≤ε₂₂；

其中，ε₃₁、ε₃₂和ε₃₃表示对Y值分量进行三频段的边缘保持的滤波处理时依据的所述滤波参数。

7.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S3b中，依据下述公式，采用固定的增益倍数对Y值分量进行图像增强处理：

其中，

g_i0和g_i1表示对第i个频段的频段分量进行增强处理时对应设置的所述增益倍数；

v₁和v₂表示预设的灰度门限值。

8.如权利要求7所述的图像后处理方法，其特征在于，当采用固定的增益倍数对Y值分量进行图像增强处理时，依据下述公式设定所述增益倍数：

其中，

g为向量，g＝[g₁,g₂,…,g_i]^T；

g_i的取值位于g_i0和g_i1之间；

g_i0的取值根据g_i进行相应调整，以及

g_i1的取值根据g_i进行相应调整；

△Y_i ^∨表示△Y_i的列向量形式；

λ为预先设定的惩罚系数；

g_ref为预先设定的g向量的参考量。

9.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S3b中，当采用分段的增益映射曲线对Y值分量进行图像增强处理时，依据下述公式，采用分层转换模型进行所述图像增强处理：

其中，

q_i和p_i为对第i个频段的所述频段分量进行增强处理时对应设置的所述分层转换模型中的参数值。

10.如权利要求9所述的图像后处理方法，其特征在于，所述分层转换模型中，通过0＝q₁＜q₂＜…＜q_i＝A将区间[0,A]划分成i个区间；

令：

且令：

则有：

11.如权利要求9所述的图像后处理方法，其特征在于，依据下述公式选择所述分层转换模型中的参数值q_i和p_i：

其中，

△Y_i ^∨表示△Y_i的列向量形式；

p为向量，p＝[p₁,p₂…p_i]^T；

p_i为q_i的映射值；

λ为预先设定的惩罚系数；

p_ref为预先设定的p向量的参考量。

12.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S2a中，选择优化的所述滤波参数对所述U值分量或所述V值分量进行边缘保持的滤波处理的过程包括：

步骤S21c，对所述U值分量或所述V值分量进行箱式滤波，并输出相应的第一滤波结果；

步骤S22c，对所述U值分量或所述V值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第二滤波结果；

步骤S23c，根据所述第一滤波结果和所述第二滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的所述U值分量或所述V值分量的方差；

步骤S24c，根据初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25c，根据计算得到的所述方差，以及对应的所述优化滤波参数，分别计算得到对应所述U值分量或所述V值分量的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26c，对所述第一滤波分量以及所述第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合计算得到对应所述U值分量或者所述V值分量的边缘保持的滤波处理的结果。

13.如权利要求12所述的图像后处理方法，其特征在于，依照下述公式采用被选择的优化的所述滤波参数对所述U值分量或所述V值分量进行边缘保持的滤波处理：

其中，

I_a表示所述第一滤波分量；

表示所述方差；

ε^*表示所述优化滤波参数；

其中，

ε₀表示初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数；

N和f均为预设的参数值；

I_boxfilt表示所述第一滤波结果；

v₁表示预设的灰度门限值；

r表示进行滤波处理的所述像素所在的局部区域的中心到所述多通道图像的中心的坐标距离；

I_b＝I_boxfilt(1-I_a)

其中，

I_b表示所述第二滤波分量；

当所述局部区域大小为N×N时：

I_filt＝I_{a_boxfilt}·I+I_{b_boxfilt}

其中，

I_filt表示对所述U值分量或所述V值分量做边缘保持的滤波处理后最终输出的结果；

I_{a_boxfilt}表示所述对所述第一滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I_{b_boxfilt}表示所述对所述第二滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I表示经过插值运算的所述U值分量或所述V值分量；

·表示点乘运算。

14.如权利要求1所述的图像后处理方法，其特征在于，所述步骤S2b中，选择优化的所述滤波参数对所述Y值分量进行多频段的边缘保持的滤波处理的过程包括：

步骤S21d，对所述Y值分量进行箱式滤波，并输出相应的第三滤波结果；

步骤S22d，对所述Y值分量执行平方操作，并对平方操作后的结果进行箱式滤波，输出相应的第四滤波结果；

步骤S23d，根据所述第三滤波结果和所述第四滤波结果计算得到经过箱式滤波处理后的所述Y值分量的方差；

步骤S24d，根据初始的对应所述Y值分量的一个频段的所述滤波参数，计算得到一相应的优化滤波参数；

步骤S25d，根据计算得到的所述方差，以及对应的所述优化滤波参数，分别计算得到对应所述Y值分量的所述频段的第一滤波分量，以及第二滤波分量；

步骤S26d，对所述第一滤波分量以及所述第二滤波分量分别进行箱式滤波，并根据箱式滤波的结果组合得到对应所述Y值分量的所述频段的边缘保持的滤波处理的结果；

步骤S27d，判断是否在所有频段上对所述Y值分量进行边缘保持的滤波处理：

若还有未进行滤波处理的频段，则转向未进行滤波处理的频段，并返回所述步骤S24d；

若在所有频段上均完成对所述Y值分量的边缘保持的滤波处理，则转向执行所述步骤S3b。

15.如权利要求14所述的图像后处理方法，其特征在于，依照下述公式采用被选择的优化的所述滤波参数对所述Y值分量进行边缘保持的滤波处理：

其中，

I_a表示所述第三滤波分量；

I_σ ²表示所述方差；

ε^*表示所述优化滤波参数；

其中，

ε₀表示初始的对应所述U值分量或所述V值分量的所述滤波参数；

N和f均为预设的参数值；

I_boxfilt表示所述第三滤波结果；

v₁表示预设的灰度门限值；

r表示进行滤波处理的所述像素所在的局部区域的中心到所述多通道图像的中心的坐标距离；

I_b＝I_boxfilt(1-I_a)

其中，

I_b表示所述第四滤波分量；

当所述局部区域大小为N×N时：

I_filt＝I_{a_boxfilt}·I+I_{b_boxfilt}

其中，

I_filt表示对所述Y值分量做边缘保持的滤波处理后最终输出的结果；

I_{a_boxfilt}表示所述对所述第三滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I_{b_boxfilt}表示所述对所述第四滤波分量进行箱式滤波得到的结果；

I表示经过插值运算的所述Y值分量；

·表示点乘运算。