[發明專利]圖像噪聲估計方法及裝置與圖像提取裝置

在審

• 申請號: 201610535196.3
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN107454285A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 吳適達
• 申請（專利權）人: 聯詠科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/217
• 分類號: H04N5/217;H04N5/357
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王珊珊

技術領域

本發明涉及一種圖像處理技術，且特別涉及一種圖像噪聲估計方法及裝置與圖像提取裝置。

背景技術

在周圍的光線不足時，數字相機和數字攝影機等電子圖像提取裝置所拍攝的圖像通常會有嚴重的噪聲干擾。在已知的圖像噪聲消除方法中，可以使用空間域噪聲濾波器來消除空間域噪聲，以及使用時間域噪聲濾波器來消除時間域噪聲。時空噪聲濾波器則融合了時間域噪聲濾波器和空間域噪聲濾波器，在圖像中屬于靜態的區域使用時間域噪聲濾波器，而在屬于動態的區域使用空間域噪聲濾波器；如此可以避免在動態的區域中使用時間域噪聲濾波器而產生運動物體殘影的問題，也可以讓動態區域有消除噪聲的效果，不至于和靜態區域在畫質上有太大的差異。然而要通過噪聲濾波器有效消除噪聲，必須先估計圖像中的噪聲強度(noise level)，才能正確分辨圖像中的動態區域和靜態區域，也才能讓噪聲濾波器依據噪聲大小調整濾波強度。已知的噪聲估計方法通常以局部估計模型的方式建立噪聲模型，雖然采用局部估計的模型較為簡單，但是參數存儲的空間需求較大；此外已知的噪聲估計方法在建立噪聲模型的過程中，通常未考慮噪聲的信號相依性(signal-dependent characteristic)和噪聲的邊緣強度相依性(edge-dependent characteristic)，也就是噪聲強度會依圖像中像素亮度(pixel Y intensity)和像素邊緣強度(pixels edge strength)而改變的特性，因此如何提升圖像噪聲估計的正確性依然是一個重要的課題。

發明內容

本發明提供一種圖像噪聲估計方法、圖像噪聲估計裝置與圖像提取裝置，其可以提升圖像噪聲估計的正確性。

本發明提供一種圖像噪聲估計方法，包括下列步驟：決定當前圖像幀中的多個當前采樣區塊以及先前圖像幀中的多個先前采樣區塊；計算每一當前采樣區塊的區塊特征，以及計算每一當前采樣區塊及其對應的先前采樣區塊之間在至少一色彩空間分量上的區塊絕對差值和；依據這些區塊特征將這些當前采樣區塊分群為多個區間；依據這些區塊特征以及這些區塊絕對差值和為這些區間的每一個來建立噪聲模型；以及依據噪聲模型和當前局部圖像區塊特征計算當前圖像幀的局部圖像區塊的噪聲強度信息。

本發明提供一種圖像噪聲估計裝置。圖像噪聲估計裝置包括全域噪聲估計單元與局部噪聲計算單元。全域噪聲估計單元用以決定當前圖像幀中的多個當前采樣區塊以及先前圖像幀中的多個先前采樣區塊。全域噪聲估計單元還用以計算每一當前采樣區塊的區塊特征，以及計算每一當前采樣區塊及其對應的先前采樣區塊之間在至少一色彩空間分量上的區塊絕對差值和。全域噪聲估計單元還用以依據這些區塊特征將這些當前采樣區塊分為多個區間，以及依據這些區塊特征以及這些區塊絕對差值和為每一區間建立噪聲模型。局部噪聲計算單元連接全域噪聲估計單元。局部噪聲計算單元用以依據噪聲模型和當前局部圖像區塊特征計算當前圖像幀的局部圖像區塊的噪聲強度信息。

本發明提供一種圖像提取裝置。圖像提取裝置包括圖像提取器、存儲器、非臨時性介質以及處理器。圖像提取器用以提取當前圖像幀。存儲器用以存儲當前圖像幀與先前圖像幀。非臨時性介質用以存儲程序。處理器連接非臨時性介質、圖像提取器與存儲器。處理器可以存取存儲器，以及執行非臨時性介質的程序。所述程序包括全域噪聲估計單元以及局部噪聲計算單元。全域噪聲估計單元可以決定當前圖像幀中的多個當前采樣區塊以及先前圖像幀中的多個先前采樣區塊。全域噪聲估計單元可以計算這些當前采樣區塊的每一個的區塊特征。全域噪聲估計單元可以計算這些當前采樣區塊的每一個與這些先前采樣區塊的對應一個之間在至少一色彩空間分量上的區塊絕對差值和。全域噪聲估計單元可以依據這些區塊特征將這些當前采樣區塊分群為多個區間。全域噪聲估計單元可以依據這些區塊特征以及這些區塊絕對差值和而為這些區間的每一個來建立噪聲模型。局部噪聲計算單元可以依據噪聲模型計算當前圖像幀的局部圖像區塊的噪聲強度信息。

基于上述，本發明實施例所述的圖像噪聲估計方法、圖像噪聲估計裝置與圖像提取裝置可以針對當前圖像幀以及先前圖像幀進行時間域的全域噪聲估計并且考慮像素亮度以及邊緣強度等信息以建立噪聲模型。噪聲模型可以用于當前圖像幀的局部圖像區塊，依據局部圖像區塊的特征求得該局部圖像區塊的噪聲強度信息。本發明實施例所述的圖像噪聲估計方法、圖像噪聲估計裝置與圖像提取裝置可以提升整體圖像噪聲估計的正確性。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明