一種圖像高斯濾波方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圖像高斯濾波方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖像中最普遍的噪聲為高斯噪聲，高斯噪聲是均值為零且服從正態(tài)分布的噪聲。 高斯噪聲造成的誤差會(huì)累計(jì)傳遞，嚴(yán)重影響圖像的后期處理及應(yīng)用，因此需對(duì)圖像進(jìn)行高 斯濾波，減少圖像中的高斯噪聲。
[0003]目前，對(duì)圖像進(jìn)行高斯濾波時(shí)，一般根據(jù)高斯函數(shù)的可分離特性，將預(yù)設(shè)的二維濾 波卷積矩陣轉(zhuǎn)化為一維的濾波矩陣模板。對(duì)于圖像中像素點(diǎn)組成的像素矩陣，首先對(duì)每個(gè) 像素行進(jìn)行處理，獲取像素行中每個(gè)像素的連通矩陣，分別將每個(gè)像素的連通矩陣與一維 的濾波矩陣模板進(jìn)行卷積運(yùn)算，每個(gè)像素行的運(yùn)算結(jié)果相當(dāng)于臨時(shí)圖片，將臨時(shí)圖片存入 圖片緩沖區(qū)。從圖片緩沖區(qū)中獲取該臨時(shí)圖片，對(duì)該臨時(shí)圖片中的每個(gè)像素列，獲取像素列 中每個(gè)像素的連通矩陣，分別將每個(gè)像素的連通矩陣與一維的濾波矩陣模板的轉(zhuǎn)置矩陣進(jìn) 行卷積運(yùn)算，將每個(gè)像素列的運(yùn)算結(jié)果組成高斯濾波后的圖像。
[0004] 但上述分離式圖像高斯濾波的空間復(fù)雜度很高，且臨時(shí)圖片的容量很大，緩存臨 時(shí)圖片占用大量的內(nèi)存資源，降低了內(nèi)存的緩存命中率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種圖像高斯濾波方法及裝置，實(shí)現(xiàn)降 低高斯濾波的空間復(fù)雜度和時(shí)間復(fù)雜度，節(jié)省內(nèi)存資源，以及提高緩存命中率。
[0006] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像高斯濾波方法，所述方法包括：
[0007] 按照預(yù)設(shè)順序遍歷待濾波圖像包括的像素，獲取遍歷到的當(dāng)前像素的連通灰度矩 陣，所述連通灰度矩陣的中心元素為所述當(dāng)前像素的灰度值；
[0008] 從所述連通灰度矩陣包括的像素單元中，確定緩沖區(qū)中已緩存了卷積結(jié)果的第一 像素單元及未緩存卷積結(jié)果的第二像素單元，所述像素單元為所述連通灰度矩陣中的像素 行或像素列；
[0009] 根據(jù)確定的所述第一像素單元和所述第二像素單元，對(duì)所述當(dāng)前像素進(jìn)行高斯濾 波。
[0010] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其 中，所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼匦袕淖蟮接一虬聪袼匦袕挠业阶蟮捻樞?，所述像素單元為像?列；
[0011] 相應(yīng)地，所述根據(jù)確定的所述第一像素單元和所述第二像素單元，對(duì)所述當(dāng)前像 素進(jìn)行高斯濾波，包括：
[0012] 從所述緩沖區(qū)中獲取第一像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果，計(jì)算第二像素列與第一矩陣模 板的卷積結(jié)果，所述第一矩陣模板為根據(jù)所述預(yù)設(shè)順序預(yù)設(shè)的一維矩陣；
[0013] 將所述第一像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果及所述第二像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果組成行向 量；
[0014] 計(jì)算所述行向量與所述第一矩陣模板的轉(zhuǎn)置的卷積，得到濾波處理后所述當(dāng)前像 素的灰度值。
[0015] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第 二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述計(jì)算第二像素列與第一矩陣模板的卷積結(jié)果之后，還包 括：
[0016] 獲取所述第二像素列包括的各像素的位置信息，將獲取的所述位置信息組成所述 第二像素列的標(biāo)識(shí)，將所述第二像素列的標(biāo)識(shí)及所述第二像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果存儲(chǔ)在所 述緩沖區(qū)中。
[0017] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其 中，所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼亓袕纳系较禄虬聪袼亓袕南碌缴系捻樞?，所述像素單元為像?行；
[0018] 相應(yīng)地，所述根據(jù)確定的所述第一像素單元和所述第二像素單元，對(duì)所述當(dāng)前像 素進(jìn)行高斯濾波，包括：
[0019] 從所述緩沖區(qū)中獲取第一像素行對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果，計(jì)算第二像素行與第二矩陣模 板的卷積結(jié)果，所述第二矩陣模板為根據(jù)所述預(yù)設(shè)順序預(yù)設(shè)的一維矩陣；
[0020] 將所述第一像素行對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果及所述第二像素行對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果組成列向 量；
[0021] 計(jì)算所述列向量與所述第二矩陣模板的轉(zhuǎn)置的卷積，得到濾波處理后所述當(dāng)前像 素的灰度值。
[0022] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第一方面的第 四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述計(jì)算第二像素行與第二矩陣模板的卷積結(jié)果之后，還包 括：
[0023] 獲取所述第二像素行包括的各像素的位置信息，將獲取的所述位置信息組成所述 第二像素行的標(biāo)識(shí)，將所述第二像素行的標(biāo)識(shí)及所述第二像素行對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果存儲(chǔ)在所 述緩沖區(qū)中。
[0024] 結(jié)合第一方面及第一方面的第一至第四任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提 供了上述第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述從所述連通灰度矩陣包括的像素 單元中，確定緩沖區(qū)中已緩存了卷積結(jié)果的第一像素單元及未緩存卷積結(jié)果的第二像素單 元，包括：
[0025] 當(dāng)所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼匦袕淖蟮接一虬聪袼匦袕挠业阶蟮捻樞驎r(shí)，確定所述像 素單元為像素列；獲取所述連通灰度矩陣的每一像素列的標(biāo)識(shí)；從所述每一像素列的標(biāo)識(shí) 中確定出緩沖區(qū)中包含的像素列的標(biāo)識(shí)，將確定的所述像素列的標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的像素列確定為 第一像素單元，將剩余的像素列確定為第二像素單元；其中，所述第一像素單元為第一像素 列，第二像素單元為第二像素列；
[0026] 當(dāng)所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼亓袕纳系较禄虬聪袼亓袕南碌缴系捻樞驎r(shí)，確定所述像 素單元為像素行；獲取所述連通灰度矩陣的每一像素行的標(biāo)識(shí)；從所述每一像素行的標(biāo)識(shí) 中確定出緩沖區(qū)中包含的像素行的標(biāo)識(shí)，將確定的所述像素行的標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的像素行確定為 第一像素單元，將剩余的像素行確定為第二像素單元；其中，所述第一像素單元為第一像素 行，第二像素單元為第二像素行。
[0027] 第二方面，一種圖像高斯濾波裝置，所述裝置包括：
[0028] 遍歷模塊，用于按照預(yù)設(shè)順序遍歷待濾波圖像包括的像素，獲取遍歷到的當(dāng)前像 素的連通灰度矩陣，所述連通灰度矩陣的中心元素為所述當(dāng)前像素的灰度值；
[0029] 確定模塊，用于從所述連通灰度矩陣包括的像素單元中，確定緩沖區(qū)中已緩存了 卷積結(jié)果的第一像素單元及未緩存卷積結(jié)果的第二像素單元，所述像素單元為所述連通灰 度矩陣中的像素行或像素列；
[0030] 高斯濾波模塊，用于根據(jù)確定的所述第一像素單元和所述第二像素單元，對(duì)所述 當(dāng)前像素進(jìn)行高斯濾波。
[0031] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其 中，所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼匦袕淖蟮接一虬聪袼匦袕挠业阶蟮捻樞?，所述像素單元為像?列；
[0032] 相應(yīng)地，所述高斯濾波模塊包括：
[0033] 第一獲取單元，用于從所述緩沖區(qū)中獲取第一像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果，計(jì)算第二 像素列與第一矩陣模板的卷積結(jié)果，所述第一矩陣模板為根據(jù)所述預(yù)設(shè)順序預(yù)設(shè)的一維矩 陣；
[0034] 第一組成單元，用于將所述第一像素列對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果及所述第二像素列對(duì)應(yīng)的 卷積結(jié)果組成行向量；
[0035] 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算所述行向量與所述第一矩陣模板的轉(zhuǎn)置的卷積，得到濾 波處理后所述當(dāng)前像素的灰度值。
[0036] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第二方面的第 二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述裝置還包括：
[0037] 第一存儲(chǔ)模塊，用于獲取所述第二像素列包括的各像素的位置信息，將獲取的所 述位置信息組成所述第二像素列的標(biāo)識(shí)，將所述第二像素列的標(biāo)識(shí)及所述第二像素列對(duì)應(yīng) 的卷積結(jié)果存儲(chǔ)在所述緩沖區(qū)中。
[0038] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了上述第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，其 中，所述預(yù)設(shè)順序?yàn)榘聪袼亓袕纳系较禄虬聪袼亓袕南碌缴系捻樞?，所述像素單元為像?行；
[0039] 相應(yīng)地，所述高斯濾波模塊包括：
[0040] 第二獲取單元，用于從所述緩沖區(qū)中獲取第一像素行對(duì)應(yīng)的卷積結(jié)果，計(jì)算第二 像素行與第二矩陣模板的卷積結(jié)果，所述第二矩陣模板為根據(jù)所述預(yù)設(shè)順序預(yù)設(shè)的一維矩 陣；
[0041] 第二組成單元，用于將所述第一像素