[發(fā)明專利]圖像噪聲去除裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710308364.6
• 申請(qǐng)日: 2007-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN101472058A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭茂;胡文閣;宋敏;余洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/217
• 分類號(hào): H04N5/217
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 胡海國;王艷春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像噪聲去除領(lǐng)域，特別涉及一種攝像頭的圖像去除噪聲裝置和方法。

背景技術(shù)

圖像預(yù)處理的基本目的就是改善圖像質(zhì)量，而去除圖像噪聲是改善圖像質(zhì)量的一種有效方法。噪聲的形成有很多種原因，可能在成像過程中產(chǎn)生，也可能在傳輸過程中產(chǎn)生。在圖像處理中噪聲去除也有許多不同的方法，其中，最常用的是低通濾波方法。

低通濾波是一種通行信號(hào)處理方式，采用簡單的鄰域平均來減小噪聲，即用領(lǐng)近像素點(diǎn)的各顏色分量平均值來代替當(dāng)前中心像素點(diǎn)的各顏色分量，這種方法能比較有效的抑制圖像噪聲，但是圖像細(xì)節(jié)有較大的損失，從而使圖像質(zhì)量降低。

還有一種改進(jìn)的低通濾波方法，利用圖像梯度算子，將圖像細(xì)節(jié)和噪聲分開來，再對(duì)噪聲進(jìn)行低通濾波加以去除。此種方法雖然避免了前一種方法對(duì)所有像素點(diǎn)都進(jìn)行低通濾波從而導(dǎo)致大量細(xì)節(jié)損失的缺陷，但是這種方法很難對(duì)圖像細(xì)節(jié)和噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分，區(qū)分條件嚴(yán)格一點(diǎn)會(huì)損失很多圖像細(xì)節(jié)，區(qū)分條件寬泛一點(diǎn)，則很多噪聲又難以去除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種圖像噪聲去除方法，目的是在對(duì)圖像進(jìn)行噪聲處理時(shí)，能夠有效地去除圖像中的噪聲，還能保留圖像的細(xì)節(jié)部分，使圖像清晰度不受影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種圖像噪聲去除裝置包括：圖像噪聲計(jì)算單元，用于根據(jù)輸入的模擬增益值對(duì)圖像的噪聲方差值進(jìn)行估算；鄰域生成單元，用于根據(jù)輸入的圖像亮度數(shù)據(jù)建立中心像素點(diǎn)鄰域；方差計(jì)算單元，用于估算中心像素點(diǎn)鄰域的方差值；比較過濾單元，對(duì)所述噪聲方差值和中心像素點(diǎn)鄰域的方差值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果選擇不同的濾波器對(duì)圖像進(jìn)行噪聲過濾，所述比較濾波單元包括：比較器、第一濾波器和第二濾波器，其中比較器用于對(duì)所述噪聲方差值和中心像素點(diǎn)鄰域的方差值進(jìn)行比較并得出比較結(jié)果，第一濾波器用于中心像素點(diǎn)鄰域的方差小于圖像噪聲方差值時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行低通濾波，第二濾波器用于中心像素點(diǎn)鄰域的方差大于或等于圖像噪聲方差值時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行自適應(yīng)濾波，第一濾波器和第二濾波器分別與比較器相連接，具體為：中心像素點(diǎn)設(shè)為Y22，Y11、Y12、Y13、Y21、Y23、Y31、Y32、Y33構(gòu)成中心像素點(diǎn)Y22的鄰域，中心像素點(diǎn)鄰域平均值設(shè)為Mean_Y，中心像素點(diǎn)的修正值設(shè)為Y22_new，當(dāng)中心像素點(diǎn)鄰域的方差Var_e小于圖像噪聲方差值Var_n時(shí)有：Y22_new＝(Y11+Y12+Y13+Y21+Y23+Y31+Y32+Y33)/8，由第一濾波器進(jìn)行濾波；當(dāng)中心像素點(diǎn)鄰域的方差Var_e大于或等于圖像噪聲方差值Var_n時(shí)有：Y22_new＝Y(jié)22+(Var_n/Var_e)×(Mean_Y-Y22)，由第二濾波器進(jìn)行自適應(yīng)濾波；圖像噪聲計(jì)算單元和方差計(jì)算單元分別與比較過濾單元相連接，鄰域生成單元與方差計(jì)算單元相連接。

優(yōu)選地，所述中心像素點(diǎn)鄰域?yàn)?階矩陣。

本發(fā)明還提供一種圖像噪聲去除方法，包括以下步驟：

對(duì)圖像噪聲方差值進(jìn)行估算；根據(jù)輸入的圖像亮度數(shù)據(jù)建立中心像素點(diǎn)鄰域；對(duì)中心像素點(diǎn)鄰域的方差值進(jìn)行估算；對(duì)所述噪聲方差值和中心像素點(diǎn)鄰域的方差值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行圖像噪聲去除，具體為：中心像素點(diǎn)設(shè)為Y22，Y11、Y12、Y13、Y21、Y23、Y31、Y32、Y33構(gòu)成中心像素點(diǎn)Y22的鄰域，中心像素點(diǎn)鄰域平均值設(shè)為Mean_Y，設(shè)中心像素點(diǎn)的修正值為Y22_new，當(dāng)中心像素點(diǎn)鄰域的方差Var_e小于圖像噪聲方差值Var_n時(shí)有：

Y22_new＝(Y11+Y12+Y13+Y21+Y23+Y31+Y32+Y33)/8；

由第一濾波器進(jìn)行濾波；

當(dāng)中心像素點(diǎn)鄰域的方差Var_e大于或等于圖像噪聲方差值Var_n時(shí)有：

Y22_new＝Y(jié)22+(Var_n/Var_e)×(Mean_Y-Y22)；

由第二濾波器進(jìn)行自適應(yīng)濾波。

優(yōu)選地，所述圖像噪聲方差值是根據(jù)輸入的模擬增益值進(jìn)行估算，圖像噪聲方差值用var_n表示，設(shè)正常光照下的圖像噪聲var_n_0，設(shè)此時(shí)模擬增益值為Gain_0，當(dāng)模擬增益值為Gain時(shí)，則估算圖像噪聲為：

Var_n＝Var_n_0×(Gain/Gain_0)。

優(yōu)選地，所述中心像素點(diǎn)鄰域的方差值的計(jì)算方法為：

Mean_Y＝(Y11+Y12+Y13+Y21+Y23+Y31+Y32+Y33)/8；

中心像素點(diǎn)鄰域的均方差設(shè)為Std_e則有：