[發(fā)明專利]圖像降噪方法和圖像降噪系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410004686.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103714522A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬彬;高川;劉志剛;韓立東;李曉華;金陽(yáng);姜廣英;唐建;李凱一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海信集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圖像降噪方法和一種圖像降噪系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)字信號(hào)的圖像在數(shù)字化處理和傳輸過(guò)程中會(huì)受到成像設(shè)備與外部環(huán)境的噪聲干擾。噪聲的大小是衡量圖像質(zhì)量的一個(gè)非常重要因素，所以測(cè)量噪聲并在不影響系統(tǒng)整體性能的情況下快速濾除噪聲是提高圖像質(zhì)量的重要方法。

圖像的噪聲從來(lái)源上可以分為系統(tǒng)噪聲和環(huán)境噪聲，系統(tǒng)噪聲是來(lái)自系統(tǒng)本身的噪聲，而壞境噪聲是來(lái)自外界壞境的噪聲。為了得到優(yōu)質(zhì)量的圖像，通常情況下需要通過(guò)圖像降噪的算法對(duì)圖像進(jìn)行處理和優(yōu)化。傳統(tǒng)的圖像降噪的方法有以下幾種：

（1）均值濾波，采用鄰域平均法的均值濾波適用于去除通過(guò)掃描得到的圖像中的顆粒噪聲，雖然有力地抑制了噪聲，但是也會(huì)由于平均而引起模糊現(xiàn)象。

（2）中值濾波，適用于濾除圖像的椒鹽噪聲。但對(duì)于一些細(xì)節(jié)較多，特別是點(diǎn)、線、尖頂細(xì)節(jié)較多的圖像噪聲的濾除效果不明顯。

（3）自適應(yīng)維納濾波，該方法根據(jù)圖像的局部方差來(lái)調(diào)整濾波器的輸出，局部方差越大，濾波器的平滑作用越強(qiáng)，自適應(yīng)維納濾波的濾波效果比均值濾波效果要好，對(duì)保留圖像的邊緣和其他高頻部分很有用，但是計(jì)算量較大。

（4）小波去噪，保留了大部分包含信號(hào)的小波系數(shù)，可以較好地保持圖像的細(xì)節(jié)。

相關(guān)技術(shù)中，在對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理時(shí)，通常是對(duì)全部圖像都采用相同的濾波算法，即對(duì)圖像中沒(méi)有噪聲的部分也會(huì)進(jìn)行處理，導(dǎo)致沒(méi)有噪聲的圖像也受到濾波算法的干擾，影響圖像質(zhì)量，同時(shí)加大運(yùn)算量，降低圖像處理效率，此外，在圖像中包含多種噪聲時(shí)，由于沒(méi)有對(duì)多種噪聲進(jìn)行區(qū)分處理，因此在處理圖像中的一種噪聲時(shí)，也會(huì)對(duì)其他噪聲的處理造成干擾，例如在處理系統(tǒng)噪聲時(shí)，會(huì)影響到環(huán)境噪聲的處理。

因此，如何對(duì)圖像中包含的噪聲進(jìn)行區(qū)分，并針對(duì)不同的噪聲選擇相應(yīng)的濾波算法分別進(jìn)行處理，以及提高對(duì)圖像降噪處理的效率成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于上述技術(shù)問(wèn)題至少之一，提供了一種新的圖像降噪技術(shù)，可以對(duì)圖像中僅包含噪聲的部分進(jìn)行處理，并且可以有針對(duì)性的選取最佳的濾波算法對(duì)每種噪聲分別進(jìn)行處理，避免了對(duì)全部圖像采用相同的濾波算法，而對(duì)圖像中的其他部分造成影響。同時(shí)，由于無(wú)需對(duì)所有的圖像都進(jìn)行處理，因此提高了對(duì)圖像處理的效率。

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種圖像降噪方法，包括：檢測(cè)待處理的圖像中包含的噪聲的類型，以及每種噪聲所處的頻帶范圍；針對(duì)每種類型的噪聲，分別選取相應(yīng)的圖像濾波方法對(duì)所述每種噪聲所處的頻帶范圍內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，以得到降噪處理后的圖像。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)針對(duì)不同類型的噪聲，分別選取相應(yīng)的圖像濾波方法對(duì)每種噪聲所處的頻帶范圍內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，使得可以對(duì)圖像中僅包含噪聲的部分進(jìn)行處理，并且可以有針對(duì)性的選取最佳的濾波算法對(duì)每種噪聲分別進(jìn)行處理，避免了對(duì)全部圖像采用相同的濾波算法，而對(duì)圖像中的其他部分（無(wú)噪聲部分和/或其他噪聲所在的頻帶部分）造成影響。同時(shí)，由于無(wú)需對(duì)所有的圖像都進(jìn)行處理，因此提高了對(duì)圖像處理的效率。其中，圖像中噪聲的類型包括：環(huán)境噪聲和系統(tǒng)噪聲，在圖像中可能包括環(huán)境噪聲和/或系統(tǒng)噪聲。

舉例來(lái)說(shuō)，在檢測(cè)到圖像中包括系統(tǒng)噪聲和環(huán)境噪聲時(shí)，可以將系統(tǒng)噪聲和環(huán)境噪聲分開(kāi)處理，以避免在處理系統(tǒng)噪聲時(shí)，對(duì)環(huán)境噪聲的處理造成干擾。更進(jìn)一步地，針對(duì)系統(tǒng)噪聲中的不同噪聲也可以采用不同的濾波算法，具體地，由于中值濾波算法適合濾除圖像中的椒鹽噪聲，而均值濾波算法適合濾除圖像中的顆粒噪聲，因此，可以針對(duì)圖像中椒鹽噪聲所處的頻帶范圍采用中值濾波算法進(jìn)行濾波處理，針對(duì)圖像中的顆粒噪聲所處的頻帶范圍采用均值濾波算法進(jìn)行濾波處理，實(shí)現(xiàn)了有針對(duì)性地對(duì)不同類型的噪聲進(jìn)行濾波處理，避免對(duì)所有的圖像都采用均值濾波算法，造成圖像中的模糊現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)于不包括噪聲的圖像也無(wú)需進(jìn)行處理，提高了對(duì)圖像處理的效率。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種圖像降噪系統(tǒng)，包括：檢測(cè)單元，用于檢測(cè)待處理的圖像中包含的噪聲的類型，以及每種噪聲所處的頻帶范圍；處理單元，用于針對(duì)每種類型的噪聲，分別選取相應(yīng)的圖像濾波方法對(duì)所述每種噪聲所處的頻帶范圍內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，以得到降噪處理后的圖像。