[發明專利]一種基于像素空間相關性判別的圖像去噪方法

有效

• 申請號: 201210329780.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102890819A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 朱威;韓巨峰;鄭雅羽;陳朋;汝巖;俞立
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明屬于數字圖像處理領域，具體涉及一種圖像去噪方法。

背景技術

在數字圖像領域，由于各種原因使得圖像經常會受到噪聲的污染。噪聲破壞了圖像原有的信息，妨礙人們對圖像的理解，同時也對圖像的相關處理帶來困難，因此對圖像進行去噪處理具有廣泛的應用空間。

中值濾波方法是一種比較常用的濾波方法，基本原理是把數字圖像中心點位置的值用該點及其鄰域的中值代替。雖然這種濾波器具有運算簡單、速度快，能夠較好地濾除椒鹽噪聲的優點，但也存在使圖像的細節變模糊的問題。中值濾波根據窗口的形狀可分為方形中值濾波、十字中值濾波、交叉形中值濾波等。方形中值濾波在濾除噪聲的同時會將圖像的角點錯誤地當成噪聲點濾除；十字中值濾波會將45°和135°的線和角削平；交叉形中值濾波則會將0°和90°方向上的線和角削平（見“李小紅，蔣建國，吳從中，詹曙.圖像去椒鹽噪聲濾波器的研究.工程圖學學報.2009，6.”）。

在噪聲點判斷方法上，申請號為201010610864.7的專利計算圖像的聯合概率分布，根據聯合概率分布確定灰度的閾值范圍，若窗口的中值落在灰度閾值范圍內則不處理，否則用中值替換；申請號為200510002941.x的專利采用獲取圖像的灰度均值和方差值，判斷圖像像素點是否在均值上下3倍方差內的方式來判斷噪點。以上兩種方法對圖像的紋理邊緣、單像素紋理、單像素文字線條等圖像細節顯著變化部分不能有效的保護，會丟失較多的圖像信息，在圖像邊界處理上也存在過度去噪的缺陷。

發明內容

為了克服傳統中值濾波方法在濾除噪聲的同時也丟失了圖像細節的問題，本發明提供了一種基于像素空間相關性判別的圖像去噪方法，能在保持圖像細節的同時有效去除圖像噪聲。

為了解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種基于像素空間相關性判別的圖像去噪方法，所述方法包括以下步驟：

（1）輸入一幀待濾波的原始圖像；

（2）取原始圖像中的一個未濾波的色度空間分量數據P_c，接著將P_c及其上方、下方、左方和右方存在的空間相鄰數據組成數組G₁；

（3）先統計色度空間分量數據P_c與數組G₁中其它數據差值絕對值diff小于閾值Th的個數N_c；再根據N_c及P_c所處的空間位置擴展選取數組G₂，具體如下：

(a)當N_c=0，若P_c為頂點或邊界點位置的色度空間分量數據，則不擴展選取數組G₂；否則取P_c的左上、左下、右上和右下方向的4個相鄰數據組成數組G₂；

(b)當N_c=1，將G₁中唯一滿足diff＜Th的分量數據記為P_newc，先取P_newc及其所在位置的上、下、左、右及左上、左下、右上和右下共八個方向存在的空間相鄰數據組成數組G_temp；再取G_temp中除去G₁中數據的部分組成數組G₂；

(c)當N_c≥2，則不擴展選取數組G₂；

（4）利用P_c所處位置，以及步驟（3）中獲得的N_c、P_newc和數組G₂，并根據像素空間相關性來判別P_c是否為噪聲數據，若為噪聲數據，則進行相應濾波替換，否則保留P_c原值作為濾波后的數據；

（5）重復步驟（2）到（4）的操作，直至處理完原始圖像中所有色度空間分量數據；

（6）輸出由所有濾波后數據組成的一幀濾波后圖像。

進一步，所述步驟（4）中，利用像素空間相關性來進行判別過程如下：