[发明专利]图像滤波方法和装置

说明书

本发明描述了一种使用引导图像滤波器对图像进行滤波的方法和装置(20)。滤波器(22)使用引导图像计算滤波输出。为了计算(13)滤波输出，考虑与滤波器输入相关联的置信值。使用所述置信值来执行置信加权平均。

技术领域

本发明涉及一种图像滤波方法和装置，更具体地，涉及一种使用引导图像滤波器对图像进行滤波的方法和装置。

背景技术

目前，开发了一种所谓的引导图像滤波器作为边缘保持平滑滤波器。参照He等人的：“Guided Image Filtering”，Proceedings of the 11th European conference onComputer vision(ECCV′10)(2010)，第1-14页。除了输入要滤波的数据之外，引导图像滤波器还提供对驱动滤波处理的引导图像的另一输入。已证实引导图像滤波器在包括alpha抠图(alpha matting)(参照He等人的：“A Global Sampling Method for Alpha Matting”，Proceedings of the 2011 IEEE Conference on Computer Vision and PatternRecognition(CVPR′11)(2011)，第2049-2056页)等的广泛的应用中是有效的。引导图像滤波器具有一些关键特性和优点。第一个优点在于保持滤波器输入中的细节。另一优点在于与类似滤波器相比，滤波输出具有更高质量。例如，引导图像滤波器不像双边滤波器那样存在梯度反转伪像(gradient reversal artifacts)(参照Tomasi等人的：“BilateralFiltering for gray and color images”，Proceedings of the 1998 IEEEInternational Conference on Computer Vision(ICCV)(1998)，第839-846页)。最后，引导图像滤波器支持极为高效的实现方式。引导图像滤波器的复杂度是O(n)，其中n表示图像中的像素数量。应注意，这意味着计算复杂度不依赖于所选的滤波器内核的大小。其它的边缘保持平滑滤波器不具有这种特性。

在Jachalsky等人的“Confidence evaluation for robust，fast-convergingdisparity map refinement”，2010 IEEE International Conference on Multimediaand Expo(ICME)(2010)，第1399-1404页中，公开了置信感知双边滤波器(confidence-aware Bilateral Filter)。除了潜在的梯度反转伪像之外，该滤波器还存在计算复杂度的问题，尤其是对于较大的内核尺寸。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种使用引导图像对图像进行滤波的改进的解决方案。

根据本发明，通过一种使用引导图像滤波器对图像进行滤波的方法来实现上述目标，其中使用引导图像计算滤波输出。考虑与滤波器输入相关联的置信值，以计算滤波输出。

相应地，一种配置为使用引导图像滤波器对图像进行滤波的装置包括：滤波器，配置为使用引导图像计算滤波输出，还配置为考虑与滤波器输入相关联的置信值，以计算滤波输出。

类似地，一种计算机可读存储介质，其中存储有指令，所述指令能够实现使用引导图像滤波器对图像进行滤波，当由计算机执行时，所述指令使计算机使用引导图像计算滤波输出，其中考虑到与滤波器输入相关联的置信值，以计算滤波输出。

在许多应用中，置信图与要滤波的数据共存。置信值提供了对输入数据中的元素的所认为的可靠程度的度量。本发明所提出的解决方案将标准引导图像滤波器扩展为利用这种置信信息。因此，通过利用与滤波器输入相关联的置信数据，改善了引导图像滤波器的输出质量。尤其是，这一目的的实现并未以牺牲引导图像滤波器的O(n)实现复杂度为代价。