[发明专利]一种基于非线性导向滤波的图像增强方法及系统

说明书

本发明属于图像增强技术领域，公开了一种基于非线性导向滤波的图像增强方法，基于非线性导向滤波的图像增强系统包括：图像采集模块、主控模块、预处理模块、分割模块、滤波构建模块、滤波系数计算模块、降噪模块、图像增强模块、图像输出模块、显示模块。本发明提供了一种一种基于非线性导向滤波的图像增强方法，可以进一步提高效率，减少时间复杂度，应用很多不同的计算机视觉领域，较好保持边缘的图象平滑，图像细节增强，提高图像的质量，增强图像的显示效果，HDR图像压缩及去除均匀雾等操作，该算法计算简便，高效；通过分割模块能够极大提升图像分割的精度和速度；同时，通过降噪模块可以高效降噪，大大提高图像质量。

技术领域

本发明属于图像增强技术领域，尤其涉及一种基于非线性导向滤波的图像增强方法及系统。

背景技术

随着现代技术的发展和便携式设备的日渐普及，人们非常容易获取场景图像，也逐渐对成像质量提出了更高的要求。但是由于各种因素的影响，所获图像质量往往有所退化，为了改善图像的质量，增强图像的视觉效果，需要对退化图像进行一些图像增强操作，如图象平滑，图像锐化，细节增强和去除雾霾等。对于不同因素影响的图像，都有许多代表算法进行增强处理。噪声是影响图像质量一个重要因素，根据噪声特性不同，研究者们提出了众多的研究算法，这些算法依据处理域的不同，可以简单粗略分为空域滤波和变换域滤波两大类。然而，现有图像增强处理技术增强效果差；分割算法的精度不高，不能满足多种图像处理场景中对于图像分割精度的要求；同时，由于受噪声影响，导致图像质量差。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有图像增强处理技术增强效果差；分割算法的精度不高，不能满足多种图像处理场景中对于图像分割精度的要求；同时，由于受噪声影响，导致图像质量差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于非线性导向滤波的图像增强方法。

本发明是这样实现的，一种基于非线性导向滤波的图像增强方法，所述基于非线性导向滤波的图像增强方法包括以下步骤：

步骤一，通过摄像器采集场景图像数据通过中央处理器控制各个模块正常工作；通过图像处理程序对图像子采样处理。

步骤二，通过分割程序对采样的图像进行分割操作；获取待分割图像对应的第一分割图像；确定当前第一分割图像所需要提取的特征。

步骤三，对当前第一分割图像中的每两个相邻区域进行所需要提取的特征的特征值计算，并按照预设算法获取当前第一分割图像中的每两个相邻区域的特征向量。

步骤四，根据当前第一分割图像中的每两个相邻区域的特征向量以及预设的特征权值，构造无向图；遍历所述无向图中的边，合并无向图，根据所述合并后的无向图得到区域合并后的新的第一分割图像；循环执行B-E共N次。

步骤五，通过构建程序构建非线性导向滤波模型；通过计算程序结合已构建的局部非线性导向滤波模型，计算非线性导向滤波的系数。

步骤六，通过降噪程序对采集的图像进行降噪处理；图像的多尺度细节表示被计算为转化差异图像的加权和。

步骤七，将降噪算子应用于转化差异图像，由此转化差异被修改为估计的局部信号对噪声比的函数，并且以特定尺度的至少一个降噪后的中央差异图像通过合并以尺度s或更精细的尺度的降噪后的转化差异图像来计算。

步骤八，通过采用形态学闭运算和高斯平滑滤波替代导向滤波或双边滤波的方式，并结合高亮度像素集的平均RGB值和大气光值上、下界约束来进行图像的增强处理。

步骤九，通过图像输出程序输出已增强处理的图像至显示器；通过显示器显示采集的场景图像数据。

进一步，步骤二中，所述通过分割程序对采样的图像进行分割操作的方法如下：