本發(fā)明涉及圖像，尤其涉及一種可兩次提升圖像質(zhì)量的方法和裝置以及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、凸集投影算法作為空域高分辨率圖像重建算法的一種，能借助多幀低分辨率圖像中的信息進行處理，進而得到可用于記錄的高分辨率圖像，同時能夠通過模擬誤差對圖像進行迭代修正處理，邊界幅度概念的引入使得得到的圖像空間具有多樣性特征。但凸集投影算法可能會放大圖像中的噪聲，尤其是在迭代次數(shù)較多時。這是因為算法在每次迭代中對當(dāng)前高分辨率估計進行修正，若修正不當(dāng)，可能會引入或放大噪聲。此外，如果算法中使用的插值方法不夠精確，或者在模擬圖像獲取過程時沒有充分考慮噪聲的影響，也可能影響噪聲處理的效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種可兩次提升圖像質(zhì)量的方法和裝置以及設(shè)備，本案引入貪心算法來細化修復(fù)重建后的圖像，提升圖像質(zhì)量。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種可兩次提升圖像質(zhì)量的方法，包括：

3、獲取原始圖像，利用凸集投影算法對原始圖像進行超分辨率重建獲得第一圖像；

4、基于第一圖像，遍歷該圖像的每個局部像素區(qū)，利用貪心算法計算每個局部像素區(qū)的局部方差并根據(jù)局部方差選擇相應(yīng)的濾波器；

5、根據(jù)選擇的濾波器對第一圖像的每個像素區(qū)進行降噪處理，輸出第二圖像。

6、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明將貪心算法和pocs算法的結(jié)合使用，可以在去除圖像噪聲的同時，有效地保留圖像的重要特征，尤其是在需要平衡降噪和細節(jié)保留的情況下，即去除噪聲同時保持圖像的重要特征，如邊緣和紋理。

7、在一些實施例中，獲取原始圖像，利用凸集投影算法對原始圖像進行超分辨率重建獲得第一圖像，具體地：

8、使用凸集投影算法時，采用雙線性插值進行上采樣。

9、在上述技術(shù)方案中，雙線性插值是一種相對簡單且計算效率較高的上采樣方法。它通過對四個最近鄰像素進行加權(quán)平均來計算新像素的值，這個過程計算量較小，適合在迭代算法中使用。雙線性插值能夠提供比較平滑的圖像，減少上采樣過程中可能引入的混疊效應(yīng)和鋸齒效應(yīng)，從而保持圖像的視覺質(zhì)量。與最近鄰插值或最簡單形式的線性插值相比，雙線性插值可以更好地減少上采樣過程中的模糊效應(yīng)。

10、在一些實施例中，所述局部像素區(qū)的范圍為i*n；其中，i為原始圖像長度方向上像素點數(shù)量的1/5-1/10，n為原始圖像寬方向上像素點數(shù)量的1/5-1/10，且i和n取值時向上取整。

11、在上述技術(shù)方案中，上述設(shè)定的目的在于平衡降噪效果和迭代速度。若細分的太小，則降噪效果會提升但濾波器的應(yīng)用以及后續(xù)的迭代時間會大大提升，若細分的太大，則無法保證效果。經(jīng)過多次常識，局部像素區(qū)的選擇限定在上述范圍內(nèi)可以很好的平衡兩者的關(guān)系。

12、在一些實施例中，利用貪心算法計算每個局部像素區(qū)的局部方差并根據(jù)局部方差選擇相應(yīng)的濾波器，具體地：

13、根據(jù)濾波器特性分為平滑濾波器組和邊緣細節(jié)濾波器組；

14、若局部方差大于閾值，則逐次應(yīng)用邊緣細節(jié)濾波器組中的濾波器，利用貪心算法評估各個濾波器，并擇一應(yīng)用；

15、否則，逐次應(yīng)用平滑濾波器組中的濾波器，利用貪心算法評估各個濾波器，并擇一應(yīng)用。

16、在上述技術(shù)方案中，根據(jù)局部方差，貪心算法選擇一個濾波器。在低方差區(qū)域，可能選擇一個更平滑的濾波器(如高斯濾波器)，而在高方差區(qū)域(可能包含邊緣)，選擇一個更保守的濾波器(如均值濾波器或中值濾波器)以保留邊緣。

17、在一些實施例中，所述濾波器包括均值濾波器、高斯濾波器、中值濾波器。

18、在上述技術(shù)方案中，不同的濾波器可以處理不同的區(qū)域，如高斯濾波器對于平滑區(qū)域更為適用，其余兩者則在處理邊緣區(qū)域更為適用。

19、在一些實施例中，根據(jù)選擇的濾波器對第一圖像的每個像素區(qū)進行降噪處理，輸出第二圖像，具體地：

20、設(shè)定若干約束集合；

21、將第二圖像中的像素值進行投影至約束集合中，若不滿足約束集合條件，則

22、基于第二圖像，遍歷該圖像的每個局部像素區(qū)，利用貪心算法計算每個局部像素區(qū)的局部方差并根據(jù)局部方差選擇相應(yīng)的濾波器；

23、根據(jù)選擇的濾波器對第二圖像的每個像素區(qū)進行降噪處理，輸出第三圖像，并重復(fù)上述步驟，直至滿足約束集合條件后或達到最大迭代次數(shù)后，輸出最終圖像。

24、在上述技術(shù)方案中，盡管本案采用了貪心算法來解決分區(qū)域降噪的問題，但仍然可能會出現(xiàn)降噪后圖像中出現(xiàn)注入邊緣附近的像素值過于平滑或者像素值為負值或圖像亮度過高的問題?；谏鲜龅那闆r，本案選擇進一步的利用凸集投影算法來解決這一問題，具體地，將貪心濾波后的圖像投影到滿足所有約束的集合中，以確保圖像的每個像素值都符合特定的要求。這一方式使貪心算法在局部最優(yōu)解的選擇上可能不會考慮到全局約束，pocs算法也能確保最終結(jié)果滿足所有預(yù)設(shè)的約束條件。該方式使得最終輸出的圖像不會出現(xiàn)上述的問題。

25、在一些實施例中，所述若干約束集合包括：非負性約束、范圍約束、總和約束、統(tǒng)計約束、紋理和細節(jié)保持約束、邊緣保持約束。

26、在上述技術(shù)方案中，非負性約束指如果像素值需要是非負的，對于任何小于0的像素值，將其設(shè)置為0。范圍約束指對于8位灰度圖像，確保所有像素值都在0到255的范圍內(nèi)。超出這個范圍的像素值需要被裁剪到最近的邊界值?？偤图s束指計算原始圖像和濾波圖像的總亮度，如果兩者不相等，可以通過縮放濾波圖像的所有像素值來調(diào)整總亮度。統(tǒng)計約束指如果需要保持特定的統(tǒng)計特性，可以通過調(diào)整每個像素值來滿足這些統(tǒng)計約束。紋理和細節(jié)保持約束指使用特定的算法(如雙邊濾波器)來保持圖像的紋理和細節(jié)，同時滿足其他約束。邊緣保持約束指應(yīng)用邊緣檢測算法，然后通過邊緣增強或保持算法來確保圖像的邊緣信息不被過度平滑。需要聲明的是，上述的約束需要根據(jù)具體的使用場景來判定，此處不做過多的贅述。

27、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種可兩次提升圖像質(zhì)量的裝置，基于上述的方法；包括依序連接的：

28、第一處理模塊：用于獲取原始圖像，利用凸集投影算法對原始圖像進行超分辨率重建獲得第一圖像；

29、選擇模塊：用于基于第一圖像，遍歷該圖像的每個局部像素區(qū)，利用貪心算法計算每個局部像素區(qū)的局部方差并根據(jù)局部方差選擇相應(yīng)的濾波器；

30、第二處理模塊：用于根據(jù)選擇的濾波器對第一圖像的每個像素區(qū)進行降噪處理，輸出第二圖像。

31、在上述技術(shù)方案中，為了更好的使用上述方法，本技術(shù)提出一種可兩次提升圖像質(zhì)量的裝置，各個模塊對應(yīng)上述方法的各個步驟，其具體的原理已在上文中描述，此處不再贅述。

32、根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種可兩次提升圖像質(zhì)量的設(shè)備，包括：

33、至少一個處理器以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；

34、其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行上述的方法。

35、在上述技術(shù)方案中，為了更好的運行和處理該方法，將上述方法存儲至存儲器，并利用處理器來執(zhí)行存儲的方法。需要注意的是，每個步驟的原理和效果已在上文描述，此處不再展開說明。

36、根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的方法。

37、在上述技術(shù)方案中，為了更好的運行和使用該方法，將上述方法存儲至計算機可讀存儲介質(zhì)，并利用處理器來實現(xiàn)上述方法。需要注意的是，每個步驟的原理和效果已在上文描述，此處不再展開說明。