[發明專利]Surfacelet域BKF模型貝葉斯視頻去噪方法

有效

• 申請號: 201210001590.0
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102547074A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 田小林;焦李成;聶繼勇;張小華;緱水平;馬文萍;鐘樺;朱虎明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N5/21
• 分類號: H04N5/21;G06T5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，更進一步涉及視頻處理技術領域中的一種Surfacelet域BKF模型貝葉斯視頻去噪方法。本發明可應用于視頻圖像加性噪聲的去除。

背景技術

在視頻圖像的采集及傳輸過程中，噪聲的引入是不可避免的。由于視頻圖像在相鄰像素及幀間都有很大的相關性，而噪聲是隨機且不相關的，這為視頻圖像在時空域的噪聲去除提供了理論基礎。由于含噪視頻圖像經小波變換、Surfacelet變換后，視頻圖像及噪聲在變換域具有不同的特性，變換域系數具有一定的分布規律，根據變化域的系數特性和分布規律進行去噪，能取得很好的去噪效果。

西安電子科技大學提出的專利申請“非局部均值空域時變視頻濾波方法”(專利申請號200910219213.2，公開號CN101742088A)公開了一種非局部均值空域時變視頻濾波方法，主要解決現有非局部均值空域時變濾波器的計算量大和應用范圍受限的問題。該方法的濾波過程是：初始化當前幀圖像所有點處的權值歸一化系數和非歸一化濾波后的值為0；對于搜索域內每個坐標偏置，分別將當前幀圖像所有的像素點進行統一的預處理，然后快速計算當前幀圖像所有像素點在該搜索域坐標處的加權核權值；根據該加權核權值，更新權值歸一化系數和非歸一化濾波后的值；根據權值歸一化系數和非歸一化濾波后的值，計算得到濾波后的圖像。該方法雖然極大地降低了現有非局部均值空域時變濾波方法的計算復雜度，取得較好的去噪效果，但是仍然存在的不足是，該方法只考慮了當前幀內像素間的相關性，沒有利用視頻圖像幀間的相關性，不能有效地提高視頻圖像的去噪效果。

西安電子科技大學提出的專利申請“基于Surfacelet變換域的空間自適應閾值視頻去噪方法”(專利申請號201110081454.2，公開號CN102158637A)公開了一種基于Surfacelet變換域的空間自適應閾值視頻去噪方法，主要解決視頻去噪效果不理想、去噪過程復雜度過大和視頻去噪中出現偽影、偽吉布斯效應等問題。該方法的實現過程是：輸入待去噪視頻并做Surfacelet變換；分別對每一個Surfacelet分解的方向子帶內的系數估計噪聲；利用系數空間能量值計算自適應閾值；利用系數鄰域信息調整上述閾值；利用閾值函數進行去噪處理；對去噪后的系數進行重構，得到去噪后視頻。該方法雖然能夠通過利用系數鄰域關系來提高視頻去噪效果，有效地保持視頻的細節信息，取得很好的視頻去噪效果，但是仍然存在的不足是，該方法只利用了系數的少量鄰域信息，沒有充分利用鄰域外的系數關系，去噪效果有待提高。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，用Surfacelet系數描述視頻圖像及噪聲，根據視頻圖像Surfacelet系數邊緣分布的特點，利用貝塞爾K分布函數對Surfacelet系數邊緣分布進行建模，有效地利用了子帶內所有系數間的關系，提出一種Surfacelet域BKF模型貝葉斯視頻去噪方法，可以有效的將噪聲從視頻圖像中去除。

本發明的具體步驟如下：

(1)輸入一個待去噪視頻。

(2)獲取待去噪視頻Surfacelet域系數

調用Surfacelet工具包對待去噪視頻作Surfacelet變換，獲取待去噪視頻的Surfacelet域高頻子帶系數。

(3)用噪聲估計公式估算待去噪視頻的噪聲標準差。

(4)按照下式獲取待去噪視頻Surfacelet域高頻子帶的貝塞爾K分布形狀參數：

p=3×max(c^2-σ2,0)2c^4]]>

其中，p為待去噪視頻Surfacelet域高頻子帶的貝塞爾K分布形狀參數；

max()為取最大值函數；

為待去噪視頻Surfacelet域高頻子帶的二階累積量；