CN111080534B - 图像滤波方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了图像滤波方法、装置及电子设备,该方法包括:确定待滤波图像中的目标滤波区域;对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合;基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对目标滤波区域进行滤波,得到目标图像。降低计算参考像素点与邻域像素点的权重关系的复杂度,减小在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波的开销,同时,提升以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波的可迭代程度。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理领域,具体涉及图像滤波方法、装置及电子设备。
背景技术
引导滤波是利用在一些方面较优例如噪声少、边缘特性上较优的引导图像,对待滤波图像进行滤波,以去除待滤波图像中的噪声、保持边缘的滤波技术。
目前,诸如guide filter的引导滤波算法,在计算在引导滤波时所需的像素点与邻域像素点的权重关系时,需要根据窗口内的像素点的像素值、邻域像素点的像素值、窗口内像素点的均值、窗口内像素点的方差等多个参数计算像素点与邻域像素点的权重关系,计算像素点与邻域像素点的权重关系的复杂度高,导致引导滤波的开销大,同时,由于计算像素点与邻域像素点的权重关系的复杂度高,导致引导滤波的可迭代程度低,影响滤波精度。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种图像滤波方法、装置、电子设备。
根据本申请实施例的第一方面,提供一种图像滤波方法,包括:
确定待滤波图像中的目标滤波区域;
对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合,其中,参考像素点为引导图像中的对应于所述目标滤波区域的参考区域中的像素点,参考像素点对应的滤波权重集合包括:参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;
基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种图像滤波装置,包括:
确定单元,被配置为确定待滤波图像中的目标滤波区域;
计算单元,被配置为对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合,其中,参考像素点为引导图像中的对应于所述目标滤波区域的参考区域中的像素点,参考像素点对应的滤波权重集合包括:参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;
滤波单元,被配置为基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波。
本申请实施例提供的图像滤波方法、装置,实现了在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算参考像素点与邻域像素点的权重关系,降低计算参考像素点与邻域像素点的权重关系的复杂度,减小在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波的开销,同时,提升以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波的可迭代程度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1示出了本申请实施例提供的图像滤波方法的流程图;
图2示出了本申请实施例提供的图像滤波装置的结构框图;
图3示出了本申请实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本申请实施例提供的引导滤波方法的流程图,该方法包括:
步骤101,确定待滤波图像中的目标滤波区域。
在本申请中,待滤波图像可以为黑白图像或彩色图像。在对待滤波图像进行滤波时,可以首先确定待滤波图像中的目标滤波区域,从而,在对待滤波图像进行滤波时,可以选择待滤波图像中的感兴趣的目标滤波区域,对待滤波图像中的感兴趣的目标滤波区域进行滤波。
在一些实施例中,基于掩码图像,确定待滤波图像中的目标滤波区域。
在本申请中,当确定待滤波图像中的目标滤波区域时,可以基于掩码图像,确定待滤波图像中的目标滤波区域。例如,掩码图中对应于目标滤波区域的区域内的像素点的像素值为1,掩码图中对应于非目标滤波区域的区域内的像素点的像素值为0。将掩码图中的像素点的像素值与待滤波图像中的相应的位置的像素点的像素值进行相乘,使得非目标滤波区域中的像素点的像素值为0,目标滤波区域内的像素点的像素值保持原来的像素值。在进行滤波时,仅对包含像素值不为0的像素点的区域进行滤波,相当于确定目标滤波区域。
步骤102,对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合。
在本申请中,参考像素点为引导图像中的对应于待滤波图像中的目标滤波区域的参考区域中的像素点。
在本申请中,在确定待滤波图像中的目标滤波区域之后,可以确定引导图像中的对应于待滤波图像的目标滤波的参考区域。引导图像中的对应于待滤波图像的目标滤波的参考区域的大小可以与待滤波图像中的目标滤波区域的大小相同。引导图像中的对应于待滤波图像的目标滤波的参考区域在引导图像中的位置可以与待滤波图像的目标滤波区域在待滤波图像中的位置相同。
在本申请中,引导图像可以为彩色图像,可以将引导图像映射到颜色空间,引导图像中的每一个像素点可以分别对应一个空间向量。对于引导图像中的每一个像素点,像素点的空间向量中的分量为像素点的颜色空间中定义的参数的参数值。例如,颜色空间为RGB颜色空间,RGB颜色空间定义的参数包括:R颜色、G颜色、B颜色。对于引导图像中的每一个像素点,像素点的空间向量包括:像素点的R颜色的颜色值、像素点的G颜色的颜色值、像素点的B颜色的颜色值。
在本申请中,对于引导图像中的每一个参考像素点,可以基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合。
在本申请中,对于一个参考像素点,在以该参考像素点为中心像素点的预设大小的区域内的其他像素点可以称之为邻域像素点。该预设大小的区域可以为在引导滤波时以该参考像素点为中心像素点的窗口占据的区域。
在本申请中,对于一个参考像素点,该参考像素点的邻域像素点的数量为多个,该参考像素点的每一个邻域像素点分别具有一个相对于该参考像素点的滤波权重。
在本申请中,可以分别确定每一个参考像素点对应的滤波权重集合。对于一个参考像素点,该参考像素点对应的滤波权重集合包括:该参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重。
在本申请中,在确定一个参考像素点对应的滤波权重集合时,可以基于该参考像素点的空间向量与该参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合。
例如,对于一个参考像素点和该参考像素点的一个邻域像素点,可以计算该参考像素点的空间向量与该邻域像素点的空间向量之间的距离,当距离大于或等于距离阈值时,则该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重为0,当距离小于距离阈值时,则该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重为1。
在一些实施例中,对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合包括:对于参考像素点的每一个邻域像素点,当邻域像素点满足预设条件时,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重,当邻域像素点不满足预设条件时,基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;其中,第一预设滤波权重大于第二预设滤波权重,预设条件包括:邻域像素点的空间向量与参考像素点的空间向量之间的空间向量距离小于距离阈值并且邻域像素点的空间向量与参考像素点的空间向量之间的夹角小于角度阈值。
在本申请中,对于一个参考像素点和该参考像素点的一个邻域像素点,当计算该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重时,可以判断该邻域像素点是否满足预设条件。
当该邻域像素点满足预设条件,即该邻域像素点的空间向量与该参考像素点的空间向量之间的距离小于距离阈值并且该邻域像素点的空间向量与该参考像素点的空间向量之间的夹角小于角度阈值时,可以直接将第一预设滤波权重作为该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。当该邻域像素点不满足预设条件时,可以直接将第二预设滤波权重作为该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。
在一些实施例中,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:基于第一预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;以及基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:基于第二预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重。
在本申请中,对于一个参考像素点的每一个满足预设条件的邻域像素点,可以将该满足预设条件的邻域像素点相对于该参考像素点的置信度与第一预设滤波权重的乘积作为该满足预设条件的邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。
在本申请中,对于一个参考像素点的每一个不满足预设条件的邻域像素点,可以将该不满足预设条件的邻域像素点相对于该参考像素点的置信度与第二预设滤波权重的乘积作为该不满足预设条件的邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。
在本申请中,可以预先设置置信度图。置信度图包括每一个参考像素点对应的置信度集合。对于一个参考像素点,该参考像素点对应的置信度集合包括:该参考像素点的每一个邻域像素点相对于该参考像素点的置信度。对于每一个参考像素点,可以根据置信度图、参考像素点的邻域像素点是否满足预设条件,计算该参考像素点的每一个邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。
在一些实施例中,第一预设滤波权重为1,第二预设滤波权重为0。
在本申请中,对于一个参考像素点和该参考像素点的一个邻域像素点,当根据该邻域像素点是否满足预设条件计算该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重时,若该邻域像素点满足预设条件,可以直接将第一预设滤波权重1作为该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重,也可以将第一预设滤波权重1与该邻域像素点相对于该参考像素点的置信度相乘,得到该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重,换言之,将该邻域像素点相对于该参考像素点的置信度作为该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。若该邻域像素点不满足预设条件,可以直接将第二预设滤波权重0作为该邻域像素点相对于该参考像素点的滤波权重。
步骤103,基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波,得到目标图像。
在本申请中,在得到每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合之后,可以基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波。对于每一个参考像素点,该参考像素点对应的滤波权重集合包括:该参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重。在以引导滤波方式对待滤波图像进行滤波之后,得到噪声少并且保持边缘的目标图像。
在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时,对待滤波图像中的目标滤波区域进行迭代滤波,即迭代地以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波,直至到达预设的迭代滤波次数。每一次对以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波之后,待滤波图像中的目标滤波区域内的像素点的像素值作为下一次以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时待滤波图像中的目标滤波区域内的像素点的像素值的初始值。
引导滤波方式为基于待滤波图像和引导图像之间存在一种线性关系,对待滤波图像进行滤波的方式。在以引导滤波方式对待滤波图像进行滤波时,可以基于参考像素点与邻域像素点之间的权重关系,对待滤波图像中的目标滤波区域中的对应于参考像素点的像素点的像素值进行调整。
在本申请中,可以将待滤波图像中的目标滤波区域中的像素点称之为目标像素点。对于目标滤波区域中的每一个目标像素点,在以该目标像素点为中心像素点的预设大小的区域内的其他像素点可以称之为邻域像素点。该预设大小的区域可以为在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时以该目标像素点为中心像素点的窗口占据的区域。
在本申请中,对于目标滤波区域中的每一个目标像素点,该目标像素点的邻域像素点的数量为多个,该目标像素点的每一个邻域像素点分别具有一个相对于该目标像素点的滤波权重。
在本申请中,每一个参考像素点可以分别对应目标滤波区域中的一个目标像素点。引导图像中的参考区域的大小可以与待滤波图像中的目标滤波区域的大小相同。对于每一个参考像素点,参考像素点在参考区域中的位置可以与参考像素点对应的目标像素点在目标滤波区域中的位置相同。
在本申请中,在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时,对于目标滤波区域中的每一个目标像素点,可以将对应于该目标像素点的参考像素点与对应于该目标像素点的参考像素点的邻域像素点之间的权重关系作为该目标像素点与其邻域像素点之间的权重关系。在确定每一个参考像素点与其邻域像素点之间的权重关系的情况下,对于目标滤波区域中的每一个目标像素点,目标像素点与目标像素点的邻域像素点之间的权重关系也随之确定。
以一个参考像素点和一个对应于该参考像素点的目标像素点为例,以该参考像素点为中心像素点的区域的大小与以该目标像素点为中心像素点的区域的大小可以相等。该参考像素点的每一个邻域像素点可以分别对应该目标像素点的一个邻域像素点。对于该目标像素点的一个邻域像素点,该目标像素点的邻域像素点相对于该目标像素点的权重可以为与该目标像素点的邻域像素点相对应的、该参考像素点的邻域像素点相对于该参考像素点的权重。从而,确定该目标像素点的一个邻域像素点相对于该目标像素点的权重,得到该目标像素点与该目标像素点的一个邻域像素点之间的权重关系。
参考上述计算确定一个目标像素点的一个邻域像素点相对于目标像素点的权重的方式,确定一个目标像素点与其每一个邻域像素点之间的权重关系。对于任意一个目标像素点,可以确定目标像素点与其每一个邻域像素点之间的权重关系。
在以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波时,对于目标滤波区域中的一个目标像素点,对于该目标像素点的每一个邻域像素点,计算该邻域像素点的像素值与该邻域像素点相对于该目标像素点的权重的乘积,得到多个乘积结果,可以将乘积结果相加,得到总调整值。同时,将该目标像素点的每一个邻域像素点相对于该目标像素点的权重相加,得到权重和。然后,将总调整值除以权重和,得到目标值,将该目标像素点的像素值调整为该目标值。
参考上述计算的目标滤波区域中的一个目标像素点的在滤波之后的像素值的方式,分别可以计算目标滤波区域中的每一个目标像素点的目标值,分别将每一个目标像素点的像素值调整为目标值,完成一次以引导滤波方式对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波的过程。
以引导滤波方式迭代地对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波则是迭代地对待滤波图像中的目标滤波区域中的每一个目标像素点的像素值进行调整。
在一些实施例中,当引导图像的尺寸大于滤波待滤波图像的尺寸时,基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对目标滤波区域进行滤波包括:
迭代地执行上采样滤波操作,直至达到预设迭代次数,上采样滤波操作包括:基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对本次执行上采样滤波操作时采用的输入图像中的目标滤波区域进行滤波,得到经过滤波的图像,其中,首次执行上采样滤波操作时采用的输入图像为预设最小尺寸的待滤波图像,预设最小尺寸的待滤波图像通过将待滤波图像的尺寸由原始尺寸缩小至预设最小尺寸得到,最后一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像的尺寸为该原始尺寸;将该经过滤波的图像的尺寸增大之后得到的图像作为下一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像或将该经过滤波的图像作为目标图像。
在本申请中,当引导图像的尺寸等于待滤波图像的尺寸时,可以直接对待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波。当引导图像的尺寸大于待滤波图像的尺寸时,可以通过迭代地执行上采样滤波操作对不同尺寸的待滤波图像中的目标滤波区域进行滤波。
在本申请中,在进行滤波之前获取到的待滤波图像可以称之为原始尺寸的待滤波图像。换言之,当引导图像的尺寸等于待滤波图像的尺寸时,原始尺寸的待滤波图像是指以引导滤波方式进行滤波所针对的待滤波图像。
在本申请中,在迭代地执行上采样滤波操作时所利用的每一个小于的原始尺寸的待滤波图像均是通过将原始尺寸的待滤波图像的尺寸由原始尺寸缩小至相应的尺寸得到。因此,在迭代地执行上采样滤波操作时所利用的不同尺寸的待滤波图像包含的像素点相同,只是图像尺寸不同。
在本申请中,目标滤波区域并不特指某一个待滤波图像中的需要滤波的区域。任意一个待滤波图像中需要滤波的区域均可以称之为目标滤波区域。上述经过滤波的图像也并不特指对某一个尺寸的待滤波图像进行滤波之后得到的图像。在迭代地执行上采样滤波操作时,每一次执行上采样滤波操作,对在该次执行上采样滤波操作时采用的输入图像中的目标滤波区域进行滤波之后,均可以得到一个经过滤波的图像。
在本申请中,不同尺寸的待滤波图像中的目标滤波区域中的像素点相同,只是目标滤波区域的尺寸不同。
每一次执行上采样滤波操作,当前执行的上采样滤波操作时采用的相应的尺寸的待滤波图像中的目标滤波区域中的像素点的像素值会在完成当前执行的上采样滤波操作之后发生变化。
因此,每一次执行上采样滤波操作时,作为输入图像的一个尺寸的待滤波图像中的目标滤波区域中的像素点的像素值不是原始尺寸的待滤波图像中的目标滤波区域中的像素点的原始像素值,而是通过最近一次执行的上采样滤波操作对目标滤波区域进行滤波之后得到的目标滤波区域中的像素点的最新的像素值。
在本申请中,第一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像可以为将原始尺寸的待滤波图像的尺寸由原始尺寸缩小至预设最小尺寸得到的预设最小尺寸的待滤波图像。原始尺寸为预设最小尺寸的整数倍。
在本申请中,最后一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像可以为在最后一次的前一次执行的上采样滤波操作完成的情况下,将最后一次的前一次执行的上采样滤波操作执行时得到的经过滤波的图像的尺寸扩大至原始尺寸之后得到的待滤波图像。最后一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像的尺寸可以为原始尺寸。
在本申请中,对于除了第一次执行的上采样滤波操作和最后一次执行的上采样滤波操作之外的执行的上采样滤波操作,执行的上采样滤波操作在执行时采用的待滤波图像的尺寸大于预设最小尺寸并且小于原始尺寸。
在本申请中,在迭代地执行上采样滤波操作的过程中,逐渐增大在滤波时采用的作为输入图像的待滤波图像的尺寸,每一次对相应的尺寸的待滤波图像进行滤波。对于除了第一次执行的上采样滤波操作之外的每一次执行的上采样滤波操作,该执行的上采样滤波操作执行时采用的作为输入图像的待滤波图像的尺寸大于该执行的上采样滤波操作的前一次执行的上采样滤波操作执行时采用的作为输入图像的待滤波图像的尺寸。
在本申请中,最后一次执行的上采样滤波操作时采用的作为输入图像的待滤波图像的尺寸根据预设迭代次数确定,最后一次执行上采样滤波操作时采用的作为输入图像的待滤波图像的尺寸可以小于或等于原始尺寸。
在本申请中,可以根据预设迭代次数,确定每一次执行上采样滤波操作时作为输入图像的待滤波图像的尺寸,在迭代地执行上采样滤波操作时,每一次可以按固定倍数增大作为输入图像的图像的尺寸。然后,迭代地执行上采样滤波操作,直至达到预设迭代次数。在最后一次执行的上采样滤波操作之前执行的每一次上采样滤波操作中,将得到的经过滤波的图像的尺寸增大之后得到的图像作为下一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像。在最后一次执行的上采样滤波操作中,将得到的经过滤波的图像作为目标图像。
例如,原始尺寸的待滤波图像的尺寸为1376*1088,假设预设最小尺寸为172*136。当预设迭代次数为4次时,分别确定出的每一次执行上采样滤波操作时作为输入图像的待滤波图像的尺寸分别为172*136、344*272、688*544、1376*1088。将原始尺寸的待滤波图像的尺寸由1376*1088缩小至预设最小尺寸172*136,得到尺寸为172*136的待滤波图像。当第1次执行上采样滤波操作时,对作为输入图像的尺寸为172*136的待滤波图像进行滤波,在对尺寸为172*136的待滤波图像进行滤波之后,得到经过滤波的尺寸为172*136的待滤波图像,将经过滤波的尺寸为172*136的待滤波图像的尺寸增加至344*272,得到的尺寸为344*272的待滤波图像,将得到的尺寸为344*272的待滤波图像作为第2次执行上采样滤波操作时采用的输入图像。当第2次执行上采样滤波操作时,对作为输入图像的尺寸为344*272的待滤波图像进行滤波,在对尺寸为344*272的待滤波图像进行滤波之后,得到经过滤波的尺寸为344*272的待滤波图像,将经过滤波的尺寸为344*272的待滤波图像的尺寸增大至688*544,得到尺寸为688*544的待滤波图像,将得到的尺寸为688*544的待滤波图像作为第3次执行上采样滤波操作时采用的输入图像。当第3次执行上采样滤波操作时,对作为输入图像的尺寸为688*544的待滤波图像进行滤波。在对尺寸为688*544的待滤波图像进行滤波之后,得到经过滤波的尺寸为688*544的待滤波图像,将经过滤波的尺寸为688*544的待滤波图像的尺寸增大至1376*1088,得到尺寸为1376*1088的待滤波图像,将得到的尺寸为1376*1088的待滤波图像作为第4次执行上采样滤波操作时采用的输入图像。当第4次执行上采样滤波操作时,对尺寸为1376*1088的待滤波图像进行滤波,在对尺寸为1376*1088的待滤波图像进行滤波之后,得到经过滤波的尺寸为1376*1088的待滤波图像。在完成第4次执行上采样滤波操作时,上采样滤波操作的总执行次数达到预设迭代次数,不再执行上采样滤波操作,将经过滤波的尺寸为1376*1088的待滤波图像作为目标图像。当预设迭代次数为3次时,则在第3次执行上采样滤波操作之后,上采样滤波操作的总执行次数达到预设迭代次数,不再执行上采样滤波操作,将通过第3次执行的上采样滤波操作得到的经过滤波的尺寸为688*544的待滤波图像作为目标图像。
在一些实施例中,还包括:基于引导图像的边长与待滤波图像的边长的比例,确定预设迭代次数。为控制滤波的开销,可以预先设置预设迭代次数最大值,预设迭代次数小于或等于预设迭代次数最大值。
在本申请中,可以根据引导图像的长边的长度与待滤波图像的长边的的比例,确定预设迭代次数。
例如,引导图像长边为K,待滤波图像的长边为的长度为M,初步计算出迭代次数C=K/M-1。当初步计算出的迭代次数C小于或等于预设迭代次数最大值时,可以将初步计算出的迭代次数C作为预设迭代次数,当初步计算出的迭代次数C大于预设迭代次数最大值时,可以将预设迭代次数最大值作为预设迭代次数。
请参考图2,其示出了本申请实施例提供的图像滤波装置的结构框图。图像滤波装置包括:确定单元201,计算单元202,滤波单元203。
确定单元201被配置为确定待滤波图像中的目标滤波区域;
计算单元202被配置为对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合,其中,参考像素点为引导图像中的对应于所述目标滤波区域的参考区域中的像素点,参考像素点对应的滤波权重集合包括:参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;
滤波单元203被配置为基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波,得到目标图像。
在一些实施例中,确定单元201包括:目标滤波区域确定模块,被配置为:
基于掩码图像,确定待滤波图像中的目标滤波区域。
在一些实施例中,计算单元202包括:滤波权重计算模块,被配置为:
对于所述参考像素点的每一个邻域像素点,当邻域像素点满足预设条件时,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重,当邻域像素点不满足预设条件时,基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;
其中,第一预设滤波权重大于第二预设滤波权重,预设条件包括:邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的距离小于距离阈值并且邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的夹角小于角度阈值。
在一些实施例中,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:基于第一预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;以及
基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:
基于第二预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重
在一些实施例中,第一预设滤波权重为1,第二预设滤波权重为0。
在一些实施例中,滤波单元203包括:上采样滤波模块,被配置为:当引导图像的尺寸大于待滤波图像的尺寸时,迭代地执行上采样滤波操作,直至达到预设迭代次数,所述上采样滤波操作包括:基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对本次执行上采样滤波操作时采用的输入图像中的目标滤波区域进行滤波,得到经过滤波的图像,其中,首次执行上采样滤波操作时采用的输入图像为预设最小尺寸的待滤波图像,预设最小尺寸的待滤波图像通过将所述待滤波图像的尺寸由原始尺寸缩小至预设最小尺寸得到,最后一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像的尺寸为所述原始尺寸;将所述经过滤波的图像的尺寸增大之后得到的图像作为下一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像或将所述经过滤波的图像作为所述目标图像。
在一些实施例中,图像滤波装置还包括:迭代次数确定单元,被配置为:
基于引导图像的边长与待滤波图像的边长的比例,确定所述预设迭代次数,所述预设迭代次数小于或等于预设迭代次数最大值。
图3是本实施例提供的一种电子设备的结构框图。电子设备300包括处理组件322,其进一步包括一个或多个处理器,以及由存储器332所代表的存储器资源,用于存储可由处理组件322执行的指令,例如应用程序。存储器332中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理组件322被配置为执行指令,以执行上述方法。
电子设备300还可以包括一个电源组件326被配置为执行电子设备300的电源管理,一个有线或无线网络接口350被配置为将电子设备300连接到网络,和一个输入输出(I/O)接口358。电子设备300可以操作基于存储在存储器332的操作系统,例如WindowsServerTM,MacOS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由电子设备执行以完成上述方法。可选地,存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种图像滤波方法,其特征在于,所述方法包括:
确定待滤波图像中的目标滤波区域;
对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合,其中,参考像素点为引导图像中的对应于所述目标滤波区域的参考区域中的像素点,参考像素点对应的滤波权重集合包括:参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重,所述滤波权重是根据所述邻域像素点是否满足预设条件确定的,所述预设条件包括:邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的距离小于距离阈值并且邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的夹角小于角度阈值;
基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波,得到目标图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定待滤波图像中的目标滤波区域包括:
基于掩码图像,确定待滤波图像中的目标滤波区域。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合包括:
对于所述参考像素点的每一个邻域像素点,当邻域像素点满足预设条件时,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重,当邻域像素点不满足预设条件时,基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;
其中,第一预设滤波权重大于第二预设滤波权重。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于第一预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:基于第一预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重;以及
基于第二预设滤波权重,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重包括:
基于第二预设滤波权重和邻域像素点相对于参考像素点的置信度,计算邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一预设滤波权重为1,所述第二预设滤波权重为0。
6.根据权利要求1-5之一所述的方法,其特征在于,引导图像的尺寸大于待滤波图像的尺寸;
基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波,得到目标图像包括:
迭代地执行上采样滤波操作,直至达到预设迭代次数,所述上采样滤波操作包括:基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对本次执行上采样滤波操作时采用的输入图像中的目标滤波区域进行滤波,得到经过滤波的图像,其中,首次执行上采样滤波操作时采用的输入图像为预设最小尺寸的待滤波图像,预设最小尺寸的待滤波图像通过将所述待滤波图像的尺寸由原始尺寸缩小至预设最小尺寸得到,最后一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像的尺寸为所述原始尺寸;将所述经过滤波的图像的尺寸增大之后得到的图像作为下一次执行上采样滤波操作时采用的输入图像或将所述经过滤波的图像作为所述目标图像。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于引导图像的边长与待滤波图像的边长的比例,确定所述预设迭代次数,所述预设迭代次数小于或等于预设迭代次数最大值。
8.一种图像滤波装置,其特征在于,所述装置包括:
确定单元,被配置为确定待滤波图像中的目标滤波区域;
计算单元,被配置为对于引导图像中的每一个参考像素点,基于参考像素点的空间向量与参考像素点的邻域像素点的空间向量,计算出参考像素点对应的滤波权重集合,其中,参考像素点为引导图像中的对应于所述目标滤波区域的参考区域中的像素点,参考像素点对应的滤波权重集合包括:参考像素点的每一个邻域像素点相对于参考像素点的滤波权重,所述滤波权重是根据所述邻域像素点是否满足预设条件确定的,所述预设条件包括:邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的距离小于距离阈值并且邻域像素点的空间向量与所述参考像素点的空间向量之间的夹角小于角度阈值;
滤波单元,被配置为基于每一个参考像素点各自对应的滤波权重集合,以引导滤波方式对所述目标滤波区域进行滤波,得到目标图像。
9.一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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