[發明專利]一種基于特征調制的圖像去噪系統

有效

• 申請號: 202010589835.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111738956B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 閆子飛;杜佳芝;喬鑫;張宏志;左旺孟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.一種基于特征調制的圖像去噪系統，其特征在于，包括兩個特征提取模塊、第一殘差移位調制模塊、處理模塊、圖像復原模塊和減法器；

一個特征提取模塊，用于對原始噪聲圖像進行特征提取獲得噪聲圖像特征提取圖，并將獲得的噪聲圖像特征提取圖發送至第一殘差移位調制模塊；

另一個特征提取模塊，用于對原始噪聲圖像所對應的噪聲水平圖進行特征提取獲得噪聲水平特征提取圖，并將獲得的噪聲水平特征提取圖發送至第一殘差移位調制模塊；

第一殘差移位調制模塊，用于對接收的噪聲圖像特征提取圖和噪聲水平特征提取圖進行初步調制，獲得初步調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖，并將二者發送至處理模塊；

處理模塊，用于對接收到的初步調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行空間尺度調整及多級調制后，獲得殘差圖像特征圖，并將殘差圖像特征圖發送至圖像復原模塊；

圖像復原模塊，用于對接收的殘差圖像特征圖進行修復，獲得殘差圖像，并將殘差圖像發送至減法器；

減法器，還用于接收原始噪聲圖像，并將接收的殘差圖像中所有特征點的殘差特征分別疊加在原始噪聲圖像中相應特征點上，實現對原始噪聲圖像的去噪，獲得去噪后的圖像；

處理模塊包括一級尺度縮放調制模塊(1)、二級尺度縮放調制模塊(2)、三級尺度復原調制模塊(3)和四級尺度復原調制模塊(4)；

一級尺度縮放調制模塊(1)，用于對初步調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第一次下采樣，獲得第一次下采樣后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖，并將第一次下采樣后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第一級調制，獲得第一級調制后噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖，并將獲得的第一級調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖發送至二級尺度縮放調制模塊(2)和三級尺度復原調制模塊(3)；

二級尺度縮放調制模塊(2)，用于對第一級調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第二次下采樣，并將第二次下采樣后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第二級調制，獲得第二級調制后噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖，并將獲得的第二級調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖發送至三級尺度復原調制模塊(3)；

三級尺度復原調制模塊(3)，用于對第二級調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第一次上采樣，并將第一次上采樣后的噪聲圖像特征圖與第一級調制后的噪聲圖像特征圖進行聯結，使得第一次上采樣后的噪聲圖像特征圖與第一級調制后的噪聲圖像特征圖進行特征融合，獲得第一特征融合圖，并將第一特征融合圖進行第三級調制，獲得第三級調制后的噪聲圖像特征圖，并將第三級調制后的噪聲圖像特征圖發送至四級尺度復原調制模塊(4)；同時，還將第一次上采樣后的噪聲水平特征圖與第一級調制后的噪聲水平特征圖進行聯結，使得第一次上采樣后的噪聲水平特征圖與第一級調制后的噪聲水平特征圖進行特征融合，獲得第二特征融合圖，并將第二特征融合圖進行第三級調制，獲得第三級調制后的噪聲水平特征圖，并將第三級調制后的噪聲水平特征圖發送至四級尺度復原調制模塊(4)；

四級尺度復原調制模塊(4)，用于接收初步調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖；還用于對第三級調制后的噪聲圖像特征圖和噪聲水平特征圖進行第二次上采樣，并將第二次上采樣后的噪聲圖像特征圖與初步調制后的噪聲圖像特征圖進行聯結，使得第二次上采樣后的噪聲圖像特征圖與初步調制后的噪聲圖像特征圖進行特征融合，獲得第三特征融合圖；同時，還將第二次上采樣后的噪聲水平特征圖與初步調制后的噪聲水平特征圖進行聯結，使得第二次上采樣后的噪聲水平特征圖與初步調制后的噪聲水平特征圖進行特征融合，獲得第四特征融合圖；

利用第四特征融合圖對第三特征融合圖進行第四級調制，獲得第四級調制后的噪聲圖像特征圖，并將第四級調制后的噪聲圖像特征圖作為處理模塊輸出的殘差圖像特征圖，送至圖像復原模塊；

第一殘差移位調制模塊包括第一一深度卷積模塊、第一二深度卷積模塊、第一聯結模塊、第一通道轉換卷積模塊、第一移位模塊、第一一加法器和第一二加法器；

第一一深度卷積模塊的輸入端與第一一加法器的第一輸入端和第一聯結模塊的第一輸入端同時連接后，作為第一殘差移位調制模塊的第一輸入端，該第一殘差移位調制模塊的第一輸入端用于接收噪聲圖像特征提取圖；

第一一深度卷積模塊的輸出端與第一一加法器的第二輸入端連接，第一一加法器的輸出端作為第一殘差移位調制模塊的第一輸出端，用于輸出初步調制后的噪聲圖像特征圖；

第一聯結模塊的第二輸入端與第一二加法器的第一輸入端同時連接后，作為第一殘差移位調制模塊的第二輸入端，該第一殘差移位調制模塊的第二輸入端用于接收噪聲水平特征提取圖；

第一聯結模塊的輸出端與第一通道轉換卷積模塊的輸入端連接，第一通道轉換卷積模塊的輸出端與第一二深度卷積模塊的輸入端連接，第一二深度卷積模塊的輸出端與第一移位模塊的輸入端和第一二加法器的第二輸入端同時連接，第一二加法器的輸出端作為第一殘差移位調制模塊的第二輸出端，用于輸出初步調制后的噪聲水平特征圖；

第一移位模塊的輸出端與第一一加法器的第三輸入端連接。