[發明專利]圖像噪聲濾除方法

有效

• 申請號: 200910180402.3
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102045513A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 楊恕先;姚文瀚;李泉欣
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種圖像處理方法，并且尤其涉及一種圖像噪聲濾除方法。

背景技術

圖像噪聲是影響圖像品質的關鍵因素之一。然而，在圖像感測器的像素數目逐漸增加的同時，像素大小卻因成本考慮而不斷地被縮小，導致圖像感測器擷取的圖像中所包含的噪聲而無可避免地被放大。因此，噪聲濾除(denoising)的效果逐漸成為決定圖像品質的一個重要因素。

利用濾波器(fiIter)將去噪前圖像(noisy?image)重建為去噪后圖像(denoised?image)的過程稱為圖像重建(image?reconstruction)，如圖1所示。

利用鄰域濾波器(neighborhood?filter)進行圖像重建為一項標準技術。鄰域濾波器根據當前像素(current?pixel)及其鄰域像素(neighborhood?pixel)之間的相似度決定權重(weighting)，并根據該權重將當前像素與其鄰域像素進行加權平均以得到當前像素的重建值。當去噪圖像中所有像素均進行完上述圖像重建的步驟后，則可得到去噪后圖像。鄰域濾波一般可以以式(1)表示：

U^(x)=1Nh(x)∫Rx∫h(x,y)U(y)dy---(1)]]>

其中，U表示去噪前圖像；N_h(x)表示歸一化常數(normalization?constant)；表示去噪后圖像；R_x表示當前像素x的鄰域；h表示濾波常數，其決定于當前像素x與其鄰域像素y在圖像中的距離，例如鄰域像素y與當前像素x的位置距離(distance)，以及亮度差異(intensity?difference)。請參照圖2所示，其顯示了一7×7鄰域濾波的示意圖。圖像感測器擷取圖像I，其為去噪前圖像。鄰域濾波器則根據當前像素x與該當前像素x周圍的搜尋框R_x內的鄰域像素y之間的相似度分別求出48個權重，并將當前像素x的灰階值(gray?level)與其48個鄰域像素y的灰階值進行加權平均，以得到當前像素x的重建值。然而，鄰域濾波器由于僅單純地根據兩個像素之間的相似度進行加權平均，因此往往無法達到令人滿意的重建效果。

因此，另提出了一種圖像重建法，稱之為非區域演算法(non-local?algorithm)，以改善上述基于鄰域濾波的圖像重建法。非區域演算法最主要是根據當前像素周圍預設大小的當前像素比較框(comparison?block)與當前像素的鄰域像素周圍預設大小的鄰域像素比較框之間的相似度來決定權重，并根據該權重將當前像素的灰階值與其鄰域像素的灰階值進行加權平均，以求出當前像素的重建值。非區域演算法一般可以以式(2)表示：