[發(fā)明專利]一種圖像去噪和增強(qiáng)的方法、裝置及圖像處理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310754376.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN104751415A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樂;陳敏杰;朱洪波;彭曉峰;林福輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像去噪和增強(qiáng)的方法、裝置及圖像處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖像去噪是圖像處理中一種應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，圖像去噪的目的是為了提高圖像的信噪比，突出圖像的期望特征。

目前典型的圖像傳感器包括CCD和CMOS等類型，當(dāng)基于圖像傳感器采集圖像時(shí)，圖像在獲取和傳輸?shù)倪^程中容易受到各種因素的影響，使得通過圖像傳感器所采集到的圖像往往是包含有噪聲的圖像，所述噪聲通常可以被簡(jiǎn)單的分為亮度噪聲和顏色噪聲，在低亮度環(huán)境下顏色噪聲尤為明顯，而從頻率上來說，亮度噪聲是頻率比較高的噪聲，而顏色噪聲是頻率較低的噪聲。

由于所述含有噪聲的圖像中噪聲信號(hào)和圖像信號(hào)混合在一起，使得圖像存在特征不明顯、清晰度不高等問題，所以通常需要對(duì)圖像傳感器所采集到圖像進(jìn)行去噪處理以提高圖像的信噪比，提高圖像的顯示效果。

通常，在對(duì)圖像進(jìn)行去噪后，會(huì)經(jīng)過邊緣增強(qiáng)等方法提高圖像的清晰度，邊緣增強(qiáng)是改善圖像效果的常用方法，在對(duì)圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)的過程中，通常需要專門的增強(qiáng)模塊來實(shí)現(xiàn)，在圖像處理（ISP，Image?Signal?Processor）流水線中需要專門的行緩沖來實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)功能。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)圖像進(jìn)行去噪和增強(qiáng)可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)，例如利用塊匹配和三維變換去除亮度高斯噪聲的方法、基于BM3D算法對(duì)圖像進(jìn)行去噪、根據(jù)區(qū)域特征自適應(yīng)的去除亮度噪聲以及利用插值后的圖像中的亮度信息來判斷和計(jì)算邊緣并增強(qiáng)的方法等。但現(xiàn)有技術(shù)中去噪和增強(qiáng)的方法中都存在一些問題。例如，雖然BM3D算法是目前去噪領(lǐng)域效果較好的算法，但該算法復(fù)雜度很高，需要大量的行緩沖，硬件成本較高，且只能針對(duì)亮度通道進(jìn)行去噪，而且在去噪的過程中，可能會(huì)使圖像的顏色信息發(fā)生變化；在一些可以去除顏色噪聲的方法中，由于獲得的亮度信息以及顏色信息不準(zhǔn)確，又存在去除顏色噪聲的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致亮度信息的模糊會(huì)比較嚴(yán)重，影像圖像質(zhì)量，且在進(jìn)行圖像增強(qiáng)的過程中，需要行緩沖才可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的增強(qiáng)處理，硬件成本高。

相關(guān)技術(shù)可參考公開號(hào)為US2012328193A1美國(guó)專利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是可以較好的去除亮度噪聲和顏色噪聲，并在實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)的過程中，無需使用行緩沖，降低硬件成本。

為解決上述問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種圖像去噪和增強(qiáng)的方法，所述方法包括：

確定圖像中第一圖像塊的相似塊，所述第一圖像塊的相似塊位于所述第一圖像塊周邊，所述圖像以CFA數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)；

基于所述第一圖像塊的相似塊確定第二圖像塊，所述第二圖像塊中像素點(diǎn)的像素值為所有相似塊中與所述像素點(diǎn)具有相同通道的所有像素點(diǎn)的像素值的均值；

基于所述第一圖像塊與所述第二圖像塊的差值，確定第三圖像塊；

對(duì)所述第三圖像塊進(jìn)行小波變換，對(duì)所述小波變換所確定的小波系數(shù)進(jìn)行收縮和增強(qiáng)處理，通過小波逆變換獲取處理后的第三圖像塊；

基于處理后的第三圖像塊和所述第二圖像塊獲得所述第一圖像塊去噪和增強(qiáng)后的圖像數(shù)據(jù)；

其中，第一圖像塊、相似塊、第二圖像塊與第三圖像塊的大小相同。

可選的，所述第一圖像塊的相似塊為所述第一圖像塊周邊與所述第一圖像塊的距離小于第一閾值τ的圖像塊。

可選的，所述第一圖像塊周邊的圖像塊互不重疊。

可選的，所述第一圖像塊周邊的圖像塊與第一圖像塊的距離通過公式：