基于边窗的共现变分保边平滑算法

来源：计算机测量与控制杂志2025年第6期北京时间：

作者：吴仪芳,高银,李俊

摘要：针对图像平滑过程中边缘模糊及小尺度结构丢失的问题，提出了一种基于边窗的共现变分保边平滑算法；该算法通过共现滤波方法，利用其核心思想共现矩阵的特性，能够为结构区域与纹理区域的梯度差异提供更准确的衡量，进一步提高相对权重的差异；提出一种改进的边窗高斯滤波器，结合方向一致性原理，设计了新的边窗选择机制，能够更全面地选择合适的边窗；首次将改进的边窗高斯滤波与全局优化框架结合，在结构区域的边缘处表现出更强的引导，更倾向于抑制纹理；经实验验证，所提算法在平滑效果、边缘保留以及小尺度结构保持方面优于经典算法与先进算法，具备较强鲁棒性和优越性；此外，所提算法在SSIM和GMSD指标上均取得最优值0.99445和0.0010324，在PSNR和SCOOT指标上取得次优值40.2448和0.77645。

关键词：图像平滑;边窗高斯滤波;共现滤波;变分模型;边缘与结构保持

基金资助：国家自然科学基金(62001452)；福建省科技计划项目(2023T3040)