锐化USM

锐化度是图像细节清晰度的一个属性。锐化是图像处理技术中比较常见的一种技术了，很多场合都需要使用到，用以提高图像或视频的清晰度。

 

USM锐化，USM是指Unsharp Masking，是指使用一个blurred，unsharp的原始图像的mask来进行锐化，一般的流程是：

z(n,m)是校正信号，一般是原始图像的高频信息，体现为边缘，通过线性组合可以获得最终锐化后的结果。

 

所以一般的步骤为：

1.       将原始图像进行高斯滤波或其他低通滤波得到模糊图像

2.       原始图像和模糊图像相减得到边缘图像

3.       将边缘图像和原始图像进行线性组合得到锐化后图像

 

Photoshop中也有USM锐化，有三个参数：半径、数量和阈值

半径：指高斯模糊的半径，越大则越模糊则相减后细节越多，边缘增强越多。

数量：控制相减后的对比度，越大，则边缘越明显。

阈值：指边缘图像中大于该阈值的进行锐化，否则不进行锐化。越大则锐化细节越少。

 

总之，在USM锐化的整个流程中，每个环节都可以根据自己的需要进行调整，比如不一定采用高斯滤波，有的采用中值滤波，均值滤波等都可以。在选取边缘的时候可以采用一些策略，选取一些方向上的边缘，阈值也可以进行调整。在和原始图像进行组合的时候也可以根据需求来指定自己的组合方案。

 

效果图：

锐化完全可以再GPU中进行优化，经过优化后，实验证明完全能够满足实时性的要求。

 

这种思路也可以参考另外一个人的博文，用类似USM的方式去掉轻微的模糊

http://blog.youkuaiyun.com/celerychen2009/article/details/9857349

另外看到过，GIMP中的锐化

fact越大锐化程度越高，锐度很高的时候会出现artifact，并没有考虑图像本身的一些特性。

 

锐度估计也是一个需要考虑的问题。有一篇文献A No-Reference ObjectiveImage Sharpness Metric Based on the Notion of Just Noticeable Blur (JNB)中介绍了一些No-reference sharpnessmetrics。具体我也没有仔细研究，后续有时间研究下。