一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，包括：确定滤波半径；根据滤波半径确定滤波区域，查找滤波区域内的最小灰度值和最大灰度值；待滤波像素最值判断步骤；当待滤波像素的灰度值为最值时，判断待滤波像素的灰度值是否为极值；当待滤波像素的灰度值是极值时，扩大滤波区域继续滤波，包括：增加滤波半径，并且更新滤波区域，根据所更新的滤波区域确定输出滤波结果。本发明专利技术的用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，当待滤波像素的灰度值判断为最值时，继续判断是否为极值，提高了噪声判断的准确率，解决了由于误判而引入新的噪声的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法
本专利技术属于图像处理
，具体地说，涉及一种用于对抗脉冲噪声的自适应中值滤波方法。
技术介绍
在数字图像领域中噪声是非常常见的，脉冲噪声就是其中一种常见噪声。一般认为脉冲噪声是由于数字图像信号受到了短时间的强烈的干扰，使得图像的某些像素点变成了白色或者黑色，随着干扰变强受干扰的像素点会越来越多、越来越大，在图像上这些亮点看起来就像是在图像上撒上了盐粒，暗点看起来像是胡椒粒，所以脉冲噪声也称为椒盐噪声。绝大多数的亮点由于受到脉冲影响会呈现出最高灰度，若是8位灰度值的话即为255，而暗点会呈现最暗灰度即为0，这是非常重要的一个特性。目前较多采用自适应中值滤波算法过滤脉冲噪声，这种算法对于强度较小的脉冲噪声效果非常好，但是随着噪声增强其效果会逐渐减弱，也就是这种算法对较强的椒盐噪声效果一般。本专利技术要解决的问题就是改进自适应中值滤波算法，使其降噪性能更优。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中脉冲噪声滤波方法精度低，容易由于滤波引入新的干扰的技术问题，提出了一种用于对抗脉冲噪声的自适应中值滤波方法，可以解决上述问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，包括：确定滤波半径；根据所述滤波半径确定滤波区域，查找所述滤波区域内的最小灰度值和最大灰度值；待滤波像素最值判断步骤，当所述待滤波像素的灰度值等于所述最小灰度值或者最大灰度值时，所述待滤波像素的灰度值判断为最值；当所述待滤波像素的灰度值为最值时，判断所述待滤波像素的灰度值是否为极值，所述极值包括极大值和极小值，当所述待滤波像素的灰度值等于所述极大值或者极小值时，则所述待滤波像素的灰度值为极值，其中，所述极大值大于所述极小值；当所述待滤波像素的灰度值是极值时，扩大滤波区域进行滤波，包括：增加滤波半径，并且更新滤波区域，根据所更新的滤波区域确定输出滤波结果。进一步的，根据所更新的滤波区域中的灰度值确定输出滤波结果的方法为：查找所述滤波区域中灰度值与所述待滤波像素的灰度值相同的像素点的数量n，当n≥n0时，查找所述滤波区域内的中值灰度值Zmed1，以该中值灰度值Zmed1作为滤波值输出；当n＜n0时，剔除掉所述滤波区域中灰度值与所述待滤波像素的灰度值相同的像素点，查找所述滤波区域内剩余像素点的中值灰度值Zmed2，以该中值灰度值Zmed2作为滤波值输出，n0为设定值。进一步的，所述滤波区域的确定方法为：以待滤波像素作为中心像素，以所述滤波半径为半径的区域作为初始区域。进一步的，当所述待滤波像素的灰度值不等于所述最小灰度值和最大灰度值的任一个时，则待滤波像素的灰度值不为最值，以该待滤波像素的灰度值作为滤波值输出。进一步的，当所述待滤波像素的灰度值不等于所述极大值和极小值的任一个时，则待滤波像素的灰度值不为极值，以该待滤波像素的灰度值作为滤波值输出。进一步的，当待滤波像素的灰度值不为极值时，还包括：计算待滤波像素的灰度值与所述极值之间的差值d1和d2，当d1和d2中的最小值不小于d0时，输出该待滤波像素的灰度值作为滤波值，其中，d1为待滤波像素的灰度值与极小值之间的差值，d2为待滤波像素的灰度值与极大值之间的差值，d0为设定值。进一步的，当d1和d2中的最小值小于d0时，执行扩大滤波区域进行滤波步骤。进一步的，待滤波像素最值判断步骤之前，还包括中值判断步骤，包括：查找当前滤波区域内的中值灰度值；判断该中值灰度值是否为最值，当所述中值灰度值不是最值时，执行待滤波像素最值判断步骤；判断该中值灰度值是否为最值的方法为：将所述中值灰度值分别与所述最小灰度值和最大灰度值进行比较，当所述中值灰度值等于所述最小灰度值或者最大灰度值时，所述中值灰度值判断为最值。进一步的，当所述中值灰度值是最值时，增加滤波半径，并且更新滤波区域，返回中值判断步骤。进一步的，中值判断步骤中增加滤波半径之前，还包括判断当前滤波区域是否为最大滤波区域的步骤，当所述滤波区域不是最大滤波区域时，执行增加滤波半径步骤，否则，以所述中值灰度值作为滤波值输出。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，当待滤波像素的灰度值判断为最值时，继续判断是否为极值，提高了噪声判断的准确率，解决了由于误判而引入新的噪声的技术问题。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提出的用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法的一种实施例流程框图；图2是本专利技术提出的用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法的一种实施例流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例一自适应中值滤波算法核心思想是用一个中值灰度值替换掉被判断为噪声的目标灰度值，以此来减弱噪声对图像的影响，从而提高图像的信噪比。中值是指将统计总体当中的各个变量值按大小顺序排列，形成一个数列，处于变量数列中间位置的变量值就称为中值。根据脉冲噪声形成的特点，其是由于数字图像信号受到了短时间的强烈的干扰，使得图像的某些像素点变成了白色或者黑色，因此，被脉冲噪声污染的像素点的灰度值会呈现两个极端，灰度值极大（呈现白色）或者极小（呈现黑色）。中值滤波算法首先判断中值灰度值是不是滤波区域内的最大或最小灰度值，如果不是那么就判断待滤波像素的灰度值Zxy是不是区域内的最大或最小灰度值，如果不是那么直接输出待滤波像素的灰度值，如果是则输出中值灰度值。也即，待滤波像素的灰度值Zxy不是区域内的最大或最小灰度值时，待滤波像素保持不变，这个过程使得算法能够在一定程度上保留原图像的细节。如果待滤波像素的灰度值是最大值或最小值，说明待滤波像素有可能受到脉冲噪声污染，但是仅是有可能，因为原图像中也有可能就是最值，算法无法判断是否受到脉冲噪声的污染，此时输出中值灰度值，也就是用中值灰度值来代替待滤波像素的灰度，容易理解，若目标像素原本就是最值时，算法无形之中引入了新的干扰。基于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，其特征在于，包括：/n确定滤波半径；/n根据所述滤波半径确定滤波区域，查找所述滤波区域内的最小灰度值和最大灰度值；/n待滤波像素最值判断步骤，当所述待滤波像素的灰度值等于所述最小灰度值或者最大灰度值时，所述待滤波像素的灰度值判断为最值；/n当所述待滤波像素的灰度值为最值时，判断所述待滤波像素的灰度值是否为极值，所述极值包括极大值和极小值，当所述待滤波像素的灰度值等于所述极大值或者极小值时，则所述待滤波像素的灰度值为极值，其中，所述极大值大于所述极小值；/n当所述待滤波像素的灰度值是极值时，扩大滤波区域继续滤波，包括：增加滤波半径，并且更新滤波区域，根据所更新的滤波区域确定输出滤波结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于过滤脉冲噪声的自适应中值滤波方法，其特征在于，包括：
确定滤波半径；
根据所述滤波半径确定滤波区域，查找所述滤波区域内的最小灰度值和最大灰度值；
待滤波像素最值判断步骤，当所述待滤波像素的灰度值等于所述最小灰度值或者最大灰度值时，所述待滤波像素的灰度值判断为最值；
当所述待滤波像素的灰度值为最值时，判断所述待滤波像素的灰度值是否为极值，所述极值包括极大值和极小值，当所述待滤波像素的灰度值等于所述极大值或者极小值时，则所述待滤波像素的灰度值为极值，其中，所述极大值大于所述极小值；
当所述待滤波像素的灰度值是极值时，扩大滤波区域继续滤波，包括：增加滤波半径，并且更新滤波区域，根据所更新的滤波区域确定输出滤波结果。


2.根据权利要求1所述的自适应中值滤波方法，其特征在于，根据所更新的滤波区域中的灰度值确定输出滤波结果的方法为：
查找所述滤波区域中灰度值与所述待滤波像素的灰度值相同的像素点的数量n，当n≥n0时，查找所述滤波区域内的中值灰度值Zmed1，以该中值灰度值Zmed1作为滤波值输出；
当n＜n0时，剔除掉所述滤波区域中灰度值与所述待滤波像素的灰度值相同的像素点，查找所述滤波区域内剩余像素点的中值灰度值Zmed2，以该中值灰度值Zmed2作为滤波值输出，n0为设定值。


3.根据权利要求1所述的自适应中值滤波方法，其特征在于，所述滤波区域的确定方法为：以待滤波像素作为中心像素，以所述滤波半径为半径的区域作为初始区域。


4.根据权利要求1所述的自适应中值滤波方法，其特征在于，当所述待滤波像素的灰度值不等于所述最小灰度值和最大灰度值的任一个时，则待滤波像素的灰度值不为最值，以该待滤波像素的灰度值作为滤波值输出。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李伟民，谢海军，吴恩豪，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，海尔智家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37