[发明专利]具有数据模型的双边滤波器

权利要求书

1.一种对图像中的目标像素进行滤波的方法，所述方法包括：

对于包括所述目标像素及其相邻像素的像素内核，形成用于对所述内核内的像素值进行建模的数据模型；

计算所述内核的每个像素的权重，其包括：(i)取决于该像素与所述目标像素之间的位置差异的几何项；以及(ii)取决于该像素的像素值与其根据所述数据模型的预测像素值之间的差异的数据项；以及

使用所述内核中的所述像素的所述计算权重来形成所述目标像素的已滤波像素值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述使用所述计算权重包括：

使用所述内核的所述像素的所述计算权重，利用加权回归分析技术，来更新所述数据模型；以及

评估所述目标像素位置处的所述已更新数据模型，以便形成所述目标像素的所述已滤波像素值。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括执行所述计算和更新步骤的一次或多次迭代，其中使用前一次迭代的所述已更新数据模型来计算已更新权重。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中更新所述数据模型包括最小化由所述数据模型预测的所述内核的所述像素值与所述内核的对应实际像素值之间的平方残差的加权和。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述加权回归分析技术包括执行加权最小二乘法。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述加权回归分析技术包括执行加权局部梯度测量方法。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述形成数据模型包括将第一滤波器应用于所述内核，以便形成用于计算所述权重的目标像素值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一滤波器是双边滤波器。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述数据模型由一个或多个参数定义，所述一个或多个参数包括在所述目标像素的位置处的一个或多个梯度参数β和估计值并且其中形成所述数据模型包括：选择定义适合于对所述内核内的所述像素值进行建模的曲线或曲面的数据模型，以及将所述数据模型的所述一个或多个梯度参数设置为零。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述数据模型是双线性数据模型、线性数据模型、双二次数据模型、二次数据模型、参数化数据模型或多项式数据模型。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中每个像素值包括相应像素的一个或多个特征。

12.根据权利要求11所述的方法，其中每个特征是深度信息、描述所述图像中标识的表面的法向矢量的信息、纹理信息、辉度、亮度、色度、明度、照度、色调、饱和度、彩度、色彩或任何颜色分量中的一项或多项。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法包括：根据权利要求1至3中的任一项为第一通道形成所述目标像素的所述已滤波像素值；以及

根据第二数据模型，为第二通道形成所述目标像素的第二已滤波像素值，方式是：

对于包括所述目标像素及其相邻像素的所述像素内核，形成第二数据模型，以对由所述内核内的像素值表示的第二特征进行建模；

计算所述内核的每个像素的权重，其包括：(i)取决于该像素与所述目标像素之间的位置差异的几何项；以及(ii)取决于该像素的像素值与其根据所述第二数据模型的预测像素值之间的差异的数据项；以及

使用所述内核中的所述像素的所述计算权重来形成所述目标像素的第二已滤波像素值。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述内核关于所述目标像素是对称的。