[发明专利]消除假轮廓的图像处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像及视频处理技术，尤其涉及一种通过改变颜色值的空间分布来消除“假轮廓”的图像处理方法及装置。

背景技术

数字图像可表达为不同的位深(bit depth)，比如8bit/pixel(bpp)用于大部分消费电子的应用，而10bit/pixel(bpp)用于专业的应用。更高的位深可以表达更多的颜色，因此有更高的图像质量。然而，为了减少位深，数字图像中的颜色经常要被重新量化，例如，10bpp图像要以8bpp显示。减少位深导致更少数量的颜色。更少数量的颜色，有时候就不能表达颜色连续改变的区域，而人类的视觉系统是可以感知这种连续性的。这些区域就断裂成为一段一段的，每段之间颜色是一样的，段与段之间有微小的颜色差异。这些段与段之间的边界，就形成了所谓的“假轮廓”(false contour，contour artifacts，digital contour)。

“假轮廓”的产生，现举例说明：8bpp代表每个像素有8位(bit)的位深，则每个像素显示出来为0、1、2......255，可能为256个显示数值的任意一个。如果数字图像中减少位深来表示同样的图，比如采用4bpp，则每个像素为0、1、2......15的显示数值的任意一个。这样，8bpp中的显示数值[0......15]在4bpp中代表为0，8bpp中的显示数值[16......31]在4bpp中代表为1。例如在8bpp环境下，某个像素值为0，跟它相邻的为31，但是在4bpp环境下，这两个像素值便对应为0和1，虽然他们在4bpp环境下是接近的，原则上其代表的颜色应该是连续改变的，但是因为其在8bpp环境下相差较远，所以显示出来却是有一条“假轮廓”(参见图1)。

现有技术中，对“假轮廓”的消除方式主要通过在图像上加入抖动(dither)或噪声(参见图2)、或者通过平滑(低通)滤波(参见图3)来实现。

然而，在图像上加入抖动(dither)或噪声的方式易增加不必要的噪声，降低了信噪比；平滑(低通)滤波的方式只适用于输出的位深大于输入的位深，平滑滤波产生的中间颜色才能被表达；而且平滑(低通)滤波会模糊图像，丢失高频的图像细节。

有鉴于此，非常有必要提供一种新的消除假轮廓的图像处理方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种消除假轮廓的图像处理方法，通过改变颜色值的空间分布，利用人眼的视觉平均特性来产生出新的颜色值以消除图像中的假轮廓。

相应所述方法，本发明的另一目的在于提供一种消除假轮廓的图像处理装置。

为实现上述发明目的之一，本发明提供的一种消除假轮廓的图像处理方法，包括如下步骤：

检测出属于假轮廓的各个对应一定像素值的假轮廓像素点；

通过改变像素值的空间分布以消除假轮廓。

作为本发明的进一步改进，所述假轮廓像素点的检测具体包括以下步骤：

设定一可配置的判断阈值；

计算待检测像素点的各个梯度值；

求各个梯度值对应的绝对值，比较得出最大绝对值；

判断所述最大绝对值是否小于所述判断阈值，若是，则所述待检测像素点为假轮廓像素点；若否，则所述待检测像素点为非假轮廓像素点；

作为本发明的进一步改进，所述梯度值包括垂直梯度、水平梯度、左对角梯度和右对角梯度。

作为本发明的进一步改进，该方法需要确定一包括所述假轮廓像素点的邻域，所述领域被假轮廓分为具有第一颜色值的第一区域和具有第二颜色值的第二区域，所述第一颜色值和第二颜色值之间的差值Step为一可配置的值，所述“通过改变像素值的空间分布以消除假轮廓”的步骤具体包括如下步骤：

分别取k＝0、+Step、-Step，计算周围点像素值等于当前点像素值的像素点个数p(k)；

分别取k＝0、+Step、-Step，根据公式计算不同取值对应的概率值；

随机从区间[0，1]之间取得随机数r；

根据所取得的随机数r与所述概率值的比较，确定将要输出的输出像素值。

作为本发明的进一步改进，所述“根据所取得的随机数r与所述概率值的比较，确定将要输出的输出像素”的步骤具体为：

若r＜p’(0)，则输出像素值为输入像素值；

若p’(0)≤r＜p’(+Step)，则输出像素值为输入像素值与Step的和；

若为其他情况，则输出像素值为输入像素值与Step的差。