[發明專利]多幀連續等曝光圖像的去噪融合方法及裝置

有效

• 申請號: 201711449537.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109978774B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張曉盟;姬弘楨;楊傲;魏道敏
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供一種多幀連續等曝光圖像的去噪融合方法及裝置，旨在聯合同一場景的多張圖像信息進行降噪并合成一張低噪高質量圖像。所述方法包括：從多幀連續等曝光圖像中選取一幀圖像作為參考圖像；將所述參考圖像進行分塊，得到多個參考塊，在其它各幀圖像中找到與每個參考塊相應的對應塊，得到多組圖像塊；分別對每組圖像塊進行融合，得到多組融合后的圖像塊，并最終得到經時域融合后的圖像。本發明在融合過程中的計算完全基于非頻域的處理，大大降低了計算量，同時兼顧了計算效率與融合結果。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種多幀連續等曝光圖像的去噪融合方法及裝置。

背景技術

受限于手機上相機的透鏡及像素點的尺寸大小，在低亮環境下，手機拍照更容易產生噪聲嚴重的圖像。如何快速有效地估計噪聲、去除噪聲，在低亮情況下也能穩定成像便是一個挑戰。

基于點的均值濾波可有效消除加在圖像平滑區域各點上服從同分布的隨機噪聲，同理，基于若干個相似圖像塊的聯合去噪也能十分有效地消除隨機噪聲。目前，基于塊相似性的聯合去噪方法主要包括3DNR(3D降噪)、NLM(非局部均值)、BM3D(三維塊匹配)等，這些方法被證明是一種十分有效的可提高圖像質量的手段。而圖像的去噪處理，通常分為兩種實現方式：其一是在空間域直接對像素的處理；另一種則先對圖像進行轉換，然后在變換域(頻域)對于圖像的變換系數進行處理，最后經反變換得到處理后圖像。通常采用的3DNR與NLM實現方法是在空間域完成的，而BM3D兼顧時域與頻域處理。

現有技術中采用的一種方案流程類似于BM3D，主要實現過程包括分組(對齊)和濾波(合并)兩步。具體流程為：連續低曝光快拍獲得Bayer(拜耳)域一組圖像作為輸入，選取參考幀(lucky image)，分塊后再基于塊內像素間距離的判斷，為參考幀圖像的每一個小塊在其它幀中找到對應的小塊，再經過對每一組參考塊與對應塊進行時域與空域的濾波，獲得最終輸出圖像。該方案的優勢在于：在暗光或者有快速運動物體的情景下，系統穩定，成像噪聲小，偽影問題能夠得到很好控制；且在Bayer域的操作可有效地提高圖像的動態范圍。

但是，由于該方案流程中的關鍵步驟合并無論在時域或空域處理均在頻域完成的，因而存在一些突出且明顯的缺點，主要有：1、耗時：Bayer域輸入圖像的處理分四個平面分別進行頻域的濾波處理，計算量變大；2、頻域的單點處理會影響整個空間域像素的取值，其參數調制與控制較難，容易生成偽彩色；在高對比度及高頻區域，易出現各種偽影。

發明內容

本發明提供的多幀連續等曝光圖像的去噪融合方法及裝置，融合過程中的計算完全基于非頻域的處理，大大降低了計算量，同時兼顧了計算效率與融合結果。

第一方面，本發明提供一種多幀連續等曝光圖像的去噪融合方法，包括：

從多幀連續等曝光圖像中選取一幀圖像作為參考圖像；

將所述參考圖像進行分塊，得到多個參考塊，在其它各幀圖像中找到與每個參考塊相應的對應塊，得到多組圖像塊；

分別對每組圖像塊進行融合，得到多組融合后的圖像塊，并最終得到經時域融合后的圖像。

可選地，在所述分別對每組圖像塊進行融合，得到多組融合后的圖像塊，并最終得到經時域融合后的圖像之后，所述方法還包括：

對所述經時域融合后的圖像進行空域濾波。

可選地，所述對每組圖像塊進行融合，得到多組融合后的圖像塊包括：

計算所述參考圖像中每個參考塊與其它各幀圖像中的對應塊之間的距離；

將計算出來的距離與預設閾值進行比較；

當計算出來的距離小于預設閾值時，保持其它幀圖像中的對應塊不變；

當計算出來的距離大于預設閾值時，自動構造含噪聲的對應塊；