[發明專利]一種去除圖像中黑噪的方法及計算設備

有效

• 申請號: 201710693456.4
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107492078B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 李啟東;李志陽;張偉;呂仰銘;劉興云
• 申請（專利權）人: 廈門美圖之家科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10;G06T5/50;G06T7/13
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種去除圖像中黑噪的方法，包括步驟：根據待處理圖像的顏色值生成所述待處理圖像的暗通道圖和亮通道圖；將暗通道圖和亮通道圖進行融合，生成融合后圖像；根據融合后圖像中每個像素點的梯度方向計算得到新的融合后圖像；計算新的融合后圖像的梯度圖；以及將梯度圖作為導向圖、對待處理圖像進行導向濾波，得到去除黑噪的圖像。根據本發明的方案，基于圖像的亮暗通道構建導向圖，能夠在保持圖像邊緣的同時將黑噪區域濾波干凈。本發明還一并公開了用于執行該方法的計算設備。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種去除圖像中黑噪的方法及計算設備。

背景技術

在圖像處理領域，由于拍攝環境、相機硬件等影響，拍攝圖像中常常含有噪聲，尤其是在曝光不足的情況下，容易產生黑色噪點，又稱黑噪。黑噪是圖像中局部區域分散著的黑色噪點，對于一張RGB圖像，黑噪部分的R、G、B值會比周邊區域更接近于0。隨著人像處理的不斷發展，對于人像中所含的黑噪的處理也提出了越來越高的要求，黑色噪點往往存在于臉部輪廓、皮膚周圍等位置，這就需要在去除黑噪的過程中，保持皮膚應有的紋理信息或者保持圖像清晰的邊緣輪廓，避免圖像過度模糊。

圖像去黑噪最常用的方法是：將RGB表示的圖像轉換為YUV表示的圖像，其中Y通道表示亮度，U通道和V通道表示顏色，則黑噪存在于Y通道中，選取具備邊緣保持效果的濾波方法對Y通道進行濾波，將濾波后的Y通道和未作任何改變的U通道和V通道轉換為RGB表示的圖像，即完成去黑噪的過程。其中具備邊緣保持效果的濾波方法常采用的濾波方法有導向(Guided)濾波、雙邊濾波等。相比之下，雙邊濾波涉及指數運算，計算耗時，而導向濾波計算效率高，在參數選取合理的情況下具備較好的邊緣保持效果。但仍然存在以下3個問題：(1)濾波時，為保持圖像的邊緣清晰，往往借助于具備一階微分或二階微分的信息，如梯度信息，來進行邊緣保持濾波，如導向濾波中需借助微分信息來構建導向圖進行邊緣保持的濾波，但微分信息易受到黑噪的影響，無法對黑噪區域濾波干凈；(2)導向濾波中由于導向圖中局部區域像素值變化差異大，導致濾波后圖像存在突兀區域；(3)不能有效區分黑噪和非黑噪區域，導向濾波計算方法中采用固定的系數進行濾波，黑噪和非黑噪區域進行同等效果的濾波處理，易導致非黑噪區域過度模糊或者黑噪區域濾波不干凈。

因此，需要一種能夠有效去除圖像中黑噪的方法，在黑噪盡量去除干凈的同時，保持圖像的輪廓清晰度。

發明內容

為此，本發明提供了一種去除圖像中黑噪的方法及計算設備，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種去除圖像中黑噪的方法，該方法適于在計算設備中執行，包括步驟：根據待處理圖像的顏色值生成待處理圖像的暗通道圖和亮通道圖；將暗通道圖和亮通道圖進行融合，生成融合后圖像；根據融合后圖像中每個像素點的梯度方向計算得到新的融合后圖像；計算新的融合后圖像的梯度圖；以及將梯度圖作為導向圖、對待處理圖像進行導向濾波，得到去除黑噪的圖像。

可選地，在根據本發明的去除圖像中黑噪的方法中，根據融合后圖像中每個像素點的梯度方向計算得到新的融合后圖像的步驟包括：對于融合后圖像中的每個像素點，根據像素點的梯度方向計算該像素點新的像素值；重復迭代第一數目次計算新像素值的步驟生成每個像素點的融合像素值；以及根據每個像素點的融合像素值生成新的融合后圖像。

可選地，在根據本發明的去除圖像中黑噪的方法中，根據像素點的梯度方向計算該像素點新的像素值的步驟包括：計算像素點的梯度方向，并生成垂直于梯度方向的單位向量；根據單位向量計算所述像素點的第一位置和第二位置；分別對第一位置和第二位置進行雙線性插值得到第一位置的像素值和第二位置的像素值；以及根據該像素點的像素值和雙線性插值后第一位置、第二位置的像素值分別計算該像素點對應的新像素值。