[發明專利]基于計算機視覺的垃圾圖像去噪處理方法

有效

• 申請號: 202310347596.1
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116152115B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 朱創;魯力;肖鵬;董維軍;雷強;楊升;楊家駿;李靖;楊翠
• 申請（專利權）人: 湖南融城環保科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T7/13;G06T7/187
• 代理公司: 鄭州知倍通知識產權代理事務所(普通合伙) 41191
• 代理人: 陳佳麗

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及基于計算機視覺的垃圾圖像去噪處理方法。該方法首先識別垃圾圖像中的連通域，篩選出關注連通域和關注點；以每幀垃圾圖像作為目標圖像，由連續幀垃圾圖像中同一位置處關注點所在連通域對應的圖像矩值的差異，得到初始相似度調整因子；由像素點與其對應的近距像素點的梯度方向差異、距離和像素點對應的初始相似度調整因子，得到目標相似度調整因子；將歸一化后的目標相似度調整因子作為權重，得到加權后的相似度權值；使用加權后的相似度權值對目標圖像去噪，得到去噪垃圾圖像。本發明對相似度權值進行改進，避免了當垃圾區域與背景海浪顏色相近時，影響后續對垃圾區域的識別檢測的缺陷。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及基于計算機視覺的垃圾圖像去噪處理方法。

背景技術

隨著沿海工業的快速發展，海洋垃圾劇增。海洋垃圾會造成水質污染和影響海洋生物，嚴重的還會威脅航行安全。目前常根據無人機采集得到的海洋圖像對海洋垃圾進行監測管理，而海洋圖像在采集傳輸中由于受到各種干擾，圖像會受到噪聲污染，而所產生的噪聲會對后續的海洋垃圾的分類識別產生影響，需先對海洋圖像進行去噪處理，提升圖像質量。由于非局部均值濾波算法相對于其他去噪算法，對于圖像中的邊緣細節信息保留較好，通常使用非局部均值濾波算法對垃圾圖像進行去噪處理。但是由于傳統的非局部均值濾波算法中，對像素點的去噪效果是通過圖像塊中灰度值的相似度進行衡量的，對于海洋垃圾而言，其通常由塑料制品構成，其中類似塑料袋的海洋垃圾與海洋本身海浪顏色接近，會導致垃圾與海洋背景的相似度過高，進而該處與背景區域去噪程度相近，進而會導致細節丟失，影響后續對于海洋垃圾的分類識別。

發明內容

為了解決海洋垃圾與海洋背景的相似度過高會影響海洋垃圾識別的技術問題，本發明的目的在于提供基于計算機視覺的垃圾圖像去噪處理方法，所采用的技術方案具體如下：

獲取含有垃圾的海洋表面灰度圖作為垃圾圖像；

識別垃圾圖像中的連通域，并篩選出關注連通域；將連通域上的邊緣點作為關注點；

以每幀垃圾圖像作為目標圖像，根據目標圖像之前的連續幀垃圾圖像中同一位置處關注點所在連通域對應的圖像矩值的差異，得到關注點對應的初始相似度調整因子；對于目標圖像上任意像素點，獲取距離像素點最近的關注連通域上的像素點，作為近距像素點；根據像素點與其對應的近距像素點的梯度方向差異、像素點與其對應的近距像素點的距離、像素點對應的初始相似度調整因子，得到目標相似度調整因子；

將目標圖像分割為多個圖像塊，獲取每個圖像塊內各像素點的相似度權值，將歸一化后的目標相似度調整因子作為所述相似度權值的權重，得到加權后的相似度權值；

使用加權后的相似度權值對目標圖像進行去噪，得到去噪垃圾圖像。

優選的，所述根據目標圖像之前的連續幀垃圾圖像中同一位置處關注點所在連通域對應的圖像矩值的差異，得到關注點對應的初始相似度調整因子，包括：

計算目標圖像之前的每相鄰兩幀垃圾圖像中同一位置處關注點所在的連通域對應的圖像矩值的差值的絕對值；對于任意關注點，將所有相鄰兩幀垃圾圖像中的圖像矩值的差值的絕對值的均值，作為初始差異值；將所述初始差異值和預設第一調節值之和作為第一差異值；將歸一化后的所述第一差異值作為初始相似度調整因子。

優選的，所述根據目標圖像之前的連續幀垃圾圖像中同一位置處關注點所在連通域對應的圖像矩值的差異，得到關注點對應的初始相似度調整因子之后，包括：

將非關注點的其他像素點的初始相似度調整因子設定為預設第一調節值。

優選的，所述根據像素點與其對應的近距像素點的梯度方向差異、像素點與其對應的近距像素點的距離、像素點對應的初始相似度調整因子，得到目標相似度調整因子，包括：