一种双边滤波控制方法及芯片技术

本发明专利技术公开一种双边滤波控制方法及芯片，该双边滤波控制方法包括：当滑动窗口在待处理图像内平移时，从滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点开始，在该滑动窗口当前框定的图像区域内遍历邻域像素点，以不重复的方式计算当前遍历的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度，其中，滑动窗口的中心位置覆盖的像素点被配置为中心像素点；邻域像素点是位于中心像素点的邻域内的像素点；其中，图像信息相似度包括双边滤波算法所需的灰度值相似度及空域邻近度，用于对待处理图像进行过滤处理。显著减少计算次数，适用于缓存空间较小的芯片对图像执行双边滤波。对图像执行双边滤波。对图像执行双边滤波。

【技术实现步骤摘要】
一种双边滤波控制方法及芯片


[0001]本专利技术涉及图像滤波的
，具体涉及一种双边滤波控制方法及芯片。

技术介绍

[0002]双边滤波作为一种广泛用于图像的滤波方法，因其对图像的边缘的保留性高，对图像的非边缘区域滤波效果较好，因而广泛的用于图像的初始滤波中，但是需要大量的运算，涉及到指数运算、平方运算、除法运算，在具体实践中，很难用于嵌入式的设备中。

技术实现思路

[0003]针对上述技术缺陷，本专利技术公开一种双边滤波控制方法及芯片，可以有效减少计算次数，从而能够使用移动终端内置的芯片对图像实时双边滤波。具体技术方案如下：
[0004]一种双边滤波控制方法，该双边滤波控制方法包括：在滑动窗口被配置为在待处理图像内平移时，从滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点开始，在该滑动窗口当前框定的图像区域内搜索邻域像素点，以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度，其中，滑动窗口的中心位置覆盖的像素点被配置为中心像素点；邻域像素点是位于中心像素点的邻域内的像素点；其中，图像信息相似度包括双边滤波算法所需的灰度值相似度及空域邻近度。
[0005]与现有技术相比，滑动窗口在待处理图像内平移以进行双边滤波处理的过程中，该技术方案控制同一对像素点之间不出现重复计算图像信息相似度的现象，显著减少计算次数，适用于缓存空间较小的芯片对图像执行双边滤波。其中，这一对像素点包括当前遍历的邻域像素点与中心像素点。
[0006]进一步地，每当所述滑动窗口在所述待处理图像内平移一个预设步长后，从所述滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点开始，在该滑动窗口当前框定的图像区域内搜索邻域像素点，以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度，则确定所述滑动窗口在所述待处理图像内执行一次滑动操作；其中，所述预设步长被配置为允许滑动窗口执行一次滑动操作之前框定的图像区域与在执行该次滑动操作所框定的图像区域之间存在部分重叠的图像区域。
[0007]该技术方案在所述滑动窗口按照预设步长在在所述待处理图像内平移的情形下，针对可能重复遍历到需要参与图像信息相似度计算的一对像素点，控制这一类型的像素点对之间不重复计算图像信息相似度，提升图像滤波处理的速度。其中，这一对像素点当中的邻域像素点与中心像素点之间是支持互换或相互更新的。
[0008]进一步地，所述以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度的方法包括：每当在滑动窗口框定的图像区域内搜索到该滑动窗口的中心位置在先覆盖过的中心像素点时，不计算在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度，而是将以在先覆盖过的中心像素点为中心像素点的基础上已获取的对应灰度值相似度设置为在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的
中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度；其中，滑动窗口在所述待处理图像的同一行内的平移方向是保持不变的。
[0009]该技术方案针对在滑动窗口内可能重复遍历到的需要参与灰度值相似度计算的一对像素点，控制这一类型的像素点对之间只是计算一次灰度值相似度，能够将最先遍历到这一对像素点时计算出的图像信息相似度配置为后续重复遍历到这一对像素点时所需获得的灰度值相似度，从而相对于现有技术存在的重复计算现象，减少一半的计算次数，实现待处理图像的所有像素点的计算速度增加。
[0010]进一步地，若所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点是由在先执行过的一次滑动操作中所搜索到的一个邻域像素点更新得到，则将所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点设置为第一参考中心像素点，同时确定所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的像素点是属于在所述滑动窗口当前框定的图像区域内所能搜索到的一个邻域像素点，并将所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的像素点设置为第二参考中心像素点；其中，在所述在先执行过的一次滑动操作中，已经计算出第一参考中心像素点与第二参考中心像素点之间的灰度值相似度；然后，若在所述滑动窗口当前框定的图像区域内搜索到的一个邻域像素点是由该滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的中心像素点更新得到时，将前述的第一参考中心像素点与第二参考中心像素点之间的灰度值相似度直接更新为当前搜索到的一个邻域像素点与所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点之间的灰度值相似度，确定：将以在先覆盖过的中心像素点为中心像素点的基础上已获取的对应灰度值相似度更新为在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度；其中，所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的中心像素点是所述滑动窗口的中心位置在先覆盖过的中心像素点。
[0011]在该技术方案中，所述滑动窗口在当前一次滑动操作中相对于其在上一次滑动操作中平移一个预设步长，当所述滑动窗口当前框定的图像区域内存在所述滑动窗口的中心位置当前覆盖到的像素点(所述滑动窗口在当前一次滑动操作中覆盖到的中心像素点)和所述滑动窗口的中心位置先覆盖到的像素点(所述滑动窗口在在先一次滑动操作中覆盖到的中心像素点)时，确定所述滑动窗口当前框定的图像区域内存在互相包含于卷积核(以对应一次滑动操作中覆盖到的中心像素点为中心位置的滑动窗口)的两个中心像素点，即前述的第一参考中心像素点与第二参考中心像素点，对于这一对被重复遍历到的参考中心像素点之间的灰度值相似度，选择最先一次遍历到时所计算的灰度值相似度作为其最新结果，避免一个邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度重复计算，其中，该邻域像素点与对应的中心像素点支持在相应一次滑动操作中互换；
[0012]进一步地，计算一个邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度的方法为：计算该邻域像素点的灰度值与对应的一个中心像素点的灰度值的差值的平方，获得灰度变化值的平方数据；其中，该邻域像素点是位于以对应的一个中心像素点为中心位置的滑动窗口所框定的图像区域内；再将灰度变化值的平方数据与像素域参数的平方的两倍作比值处理，再将获得的比值作为参数，输入预配置的指数函数中，再将CPU对应计算出的指数函数值设置为一个邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度；其
中，所述像素域参数是属于高斯分布参数，用于限定灰度值相似度的变化范围。
[0013]该技术方案利用滑动窗口框定的图像区域内的一个邻域像素点的灰度值与对应的一个中心像素点的灰度值的差值的平方去描述该邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度，其中，该邻域像素点的灰度值与对应的一个中心像素点的灰度值的差值的平方被配置为预配置的指数函数的自变量。
[0014]进一步地，所述以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度的方法包括：当所述滑动窗口没有开始在所述待处理图像内平移时，在整个所述滑动窗口在所述待处理图像内框定的初始图像区域内，从所述滑动窗口的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双边滤波控制方法，其特征在于，该双边滤波控制方法包括：在滑动窗口被配置为在待处理图像内平移时，从滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点开始，在该滑动窗口当前框定的图像区域内搜索邻域像素点，以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度，其中，滑动窗口的中心位置覆盖的像素点被配置为中心像素点；邻域像素点是位于中心像素点的邻域内的像素点；其中，图像信息相似度包括双边滤波算法所需的灰度值相似度及空域邻近度。2.根据权利要求1所述双边滤波控制方法，其特征在于，每当所述滑动窗口在所述待处理图像内平移一个预设步长后，从所述滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点开始，在该滑动窗口当前框定的图像区域内搜索所有邻域像素点，以不重复的方式计算每个搜索到的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度，则确定所述滑动窗口在所述待处理图像内执行一次滑动操作。3.根据权利要求2所述双边滤波控制方法，其特征在于，所述以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度的方法包括：每当在滑动窗口框定的图像区域内搜索到该滑动窗口的中心位置在先覆盖过的中心像素点时，不计算在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度，而是将以在先覆盖过的中心像素点为中心像素点的基础上已获取的对应灰度值相似度更新为在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度；其中，滑动窗口在所述待处理图像的同一行内的平移方向是保持不变的。4.根据权利要求3所述双边滤波控制方法，其特征在于，若所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点是由在先执行过的一次滑动操作中所搜索到的一个邻域像素点更新得到，则将所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点设置为第一参考中心像素点，同时确定所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的像素点是属于在所述滑动窗口当前框定的图像区域内所能搜索到的一个邻域像素点，并将所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的像素点设置为第二参考中心像素点；其中，在所述在先执行过的一次滑动操作中，已经计算出第一参考中心像素点与第二参考中心像素点之间的灰度值相似度；然后，若在所述滑动窗口当前框定的图像区域内搜索到的一个邻域像素点是由该滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的中心像素点更新得到时，将前述的第一参考中心像素点与第二参考中心像素点之间的灰度值相似度直接更新为当前搜索到的一个邻域像素点与所述滑动窗口的中心位置在当前一次滑动操作中覆盖到的像素点之间的灰度值相似度，确定：将以在先覆盖过的中心像素点为中心像素点的基础上已获取的对应灰度值相似度更新为在先覆盖过的中心像素点与该滑动窗口的中心位置当前覆盖的像素点之间的灰度值相似度；其中，所述滑动窗口的中心位置在所述在先执行过的一次滑动操作中覆盖到的中心像素点是所述滑动窗口的中心位置在先覆盖过的中心像素点。5.根据权利要求2所述双边滤波控制方法，其特征在于，计算一个邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度的方法为：计算该邻域像素点的灰度值与对应的一个中心像素点的灰度值的差值的平方，获得灰
度变化值的平方数据；其中，该邻域像素点是位于以对应的一个中心像素点为中心位置的滑动窗口所框定的图像区域内；再将灰度变化值的平方数据与像素域参数的平方的两倍作比值处理，再将获得的比值作为参数，输入预配置的指数函数中，再将CPU对应计算出的指数函数值设置为一个邻域像素点与对应的一个中心像素点之间的灰度值相似度；其中，所述像素域参数是属于高斯分布参数，用于限定灰度值相似度的变化范围。6.根据权利要求2所述双边滤波控制方法，其特征在于，所述以不重复的方式计算当前搜索的邻域像素点与中心像素点之间的图像信息相似度的方法包括：当所述滑动窗口没有开始在所述待处理图像内平移时，在整个所述滑动窗口在所述待处理图像内框定的初始图像区域内，从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严勇显，赖钦伟，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：