结合L_(0)优化与拉普拉斯算子的图像平滑方法

作     者：李孟航 高珊珊 韩慧健 张彩明 Li Menghang;Gao Shanshan;Han Huijian;Zhang Caiming

作者机构：山东财经大学计算机科学与技术学院济南250014 山东省数字媒体技术重点实验室济南250014 山东省中美数字媒体国际合作研究中心济南250014 山东大学软件学院济南250101 山东省未来智能计算协同创新中心烟台264025 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2021年第33卷第7期

页      面：1000-1014页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(U1909210,61772309,61902217) 山东省自然科学基金(ZR2020MF037,ZR2019MF016,ZR2019MF051,ZR2019BF043) 山东省重点研发计划(2019GGX101007) 教育部规划基金(20YJA870013) 山东省高等学校青创人才引育计划团队项目 

主　　题：图像平滑 图像去噪 L_(0)范数 拉普拉斯算子 Sobel算子 

摘      要：针对平滑过度使图像的细节特征损失导致失真的现象,提出了一种L0测度优化与二阶拉普拉斯算子结合的图像平滑方法,采用拉普拉斯算子约束图像颜色变化,通过对L0模型的优化减缓颜色梯度的变化,达到图像颜色平滑过渡的目的.为了在平滑过程中更好地保持图像边缘特征,引入Sobel算子作为能量函数正则项,并采用交替求解策略求解能量函数.在图像平滑领域经典图像以及通过网络引擎搜索得到的图像上与6种平滑方法以及7种去噪方法进行了定性和定量比较实验,结果表明,所提方法在图像平滑的同时能够降低图像细节特征的损失,有效地处理图像平滑中存在的阶梯状边缘以及颜色块状分布的现象,并去除图像中的多种噪声,而且所提方法的峰值信噪比和运行时间也较其他方法有所提升.