專利名稱：一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻圖像處理、視頻通信技術(shù)，尤其涉及一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法及裝置。
背景技術(shù)：
視頻圖像的采集、壓縮編碼、傳輸、解碼、顯示等是視頻應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能，在這些過程中會不可避免地引入各種噪聲。含有噪聲的視頻圖像不但會直接影響圖像的主觀質(zhì)量，而且會影響視頻圖像的多種后續(xù)處理任務(wù)，例如存儲、編解碼、傳輸、目標(biāo)識別與跟蹤寸。視頻序列不僅要關(guān)注每一幀圖像的視覺效果，還要關(guān)注整個序列的視覺感受。由于電子產(chǎn)品本身固有的原因，噪聲是不可避免的，而噪聲又會影響視覺效果，因此為了提高人們的視覺感受并利于后續(xù)的視頻處理，使用濾波技術(shù)對視頻圖像進行去噪聲處理已成為非常必要的技術(shù)手段。在去噪聲的同時，要盡量保持圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息，否則去噪聲后的視覺效果可能還不如去除噪聲之前的效果，甚至?xí)ヒ恍┲匾男畔?。傳統(tǒng)的去噪聲處理方法有鄰域平均法、倒數(shù)梯度加權(quán)法、線性插值法、中值濾波法等。上述算法簡單且容易實現(xiàn)，但對圖像的去噪效果并不是很理想，處理后的圖像相對模糊且細(xì)節(jié)保持較差。還有利用圖像局部均值和方差進行判斷去噪的方法，但由于計算量較大， 不適用于圖像的實時處理?；陔S機幾何形態(tài)學(xué)的小波圖像去噪法也是另一大熱點，但其計算量也比較大，而且軟門限去噪還會損害圖像的平坦區(qū)域，故也不適用于圖像的實時處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的去噪算法計算量大且去噪效果不好的缺陷。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法，包括從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像，分別計算該幀圖像中每一像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量及分別對該幀圖像中每一像素點進行邊緣檢測；分別利用各像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為各像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，然后利用高斯相似度濾波器對各像素點進行相應(yīng)的濾波。進一步地，上述方法具體包括以下步驟A、從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像；B、從該幀圖像中選出一個未經(jīng)過濾波處理的像素點；C、計算該像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量， 且對該像素點進行邊緣檢測；D、利用該像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為該像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，然后按照該選擇出的濾波方式利用高斯相似度濾波器對該像素點進行濾 波；E、判斷該幀圖像中所有像素點是否均已經(jīng)過濾波處理，若不是，則執(zhí)行步驟B。進ー步地，上述方法還可包括對該幀圖像中的每ー像素點進行完濾波處理后，將去噪后的圖像數(shù)據(jù)送入顯示緩存。進ー步地，上述方法還可具有以下特征所述計算該像素點與相鄰幀中處于相同位置的像素點之間的運動矢量是指計算 該像素點的像素值與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點的像素值的差值的絕對值。進ー步地，上述方法還可具有以下特征所述對該像素點進行邊緣檢測是指利用拉普拉斯高斯變換(LoG)檢測算子對該 像素點的邊緣細(xì)節(jié)進行檢測，得到邊緣檢測值。進ー步地，上述方法還可具有以下特征所述LoG檢驗算子為
權(quán)利要求
1.一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法，包括從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像，分別計算該幀圖像中每一像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量及分別對該幀圖像中每一像素點進行邊緣檢測； 分別利用各像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為各像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，然后利用高斯相似度濾波器對各像素點進行相應(yīng)的濾波。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟A、從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像；B、從該幀圖像中選出一個未經(jīng)過濾波處理的像素點；C、計算該像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量，且對該像素點進行邊緣檢測；D、利用該像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為該像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，然后按照該選擇出的濾波方式利用高斯相似度濾波器對該像素點進行濾波；E、判斷該幀圖像中所有像素點是否均已經(jīng)過濾波處理，若不是，則執(zhí)行步驟B。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對該幀圖像中的每一像素點進行完濾波處理后，將去噪后的圖像數(shù)據(jù)送入顯示緩存。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算該像素點與相鄰幀中處于相同位置的像素點之間的運動矢量是指計算該像素點的像素值與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點的像素值的差值的絕對值。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對該像素點進行邊緣檢測是指利用拉普拉斯高斯變換(LoG)檢測算子對該像素點的邊緣細(xì)節(jié)進行檢測，得到邊緣檢測值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述LoG檢驗算子為
7.如權(quán)利要求2、4、5或6所述的方法，其特征在于，還包括預(yù)先設(shè)定4個門限值，包括第一門限值、第二門限值、第三門限值及第四門限值； 所述利用該像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為該像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式是指，對該像素點執(zhí)行下述操作A、判斷該像素點的運動矢量值是否小于所述第一門限值或者邊緣檢測值是否大于所述第四門限值，若是，則選擇時域濾波方式；否則執(zhí)行下一步驟；B、判斷該像素點的運動矢量值是否小于所述第二門限值或者邊緣檢測值是否大于所述第三門限值，若是，則選擇弱濾波方式；否則，選擇強濾波方式。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一門限值的取值范圍為2 5，所述第二門限值的取值范圍為10 15。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用高斯相似度濾波器對該像素點進行相應(yīng)的濾波具體包括1)計算該像素與鄰域像素間的相似度值(^s；2)對相鄰前后幀中與當(dāng)前像素點的鄰域位置相同的所有像素點進行相似度運算； 3)根據(jù)公式
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，11時域濾波=1 ；η弱濾波=5 ；η弱濾波=7 ο
11.一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的裝置，包括視頻圖像讀取模塊、運動矢量計算模塊、邊緣檢測模塊、濾波方式選擇模塊及濾波模塊；所述視頻圖像讀取模塊用于從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像；所述運動矢量計算模塊用于計算所述視頻圖像中每一像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述濾波方式選擇模塊；所述邊緣檢測模塊用于分別對所述視頻圖像中每一像素點進行邊緣檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送給所述濾波方式選擇模塊；所述濾波方式選擇模塊用于利用接收到的各像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為各像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，并將該方式發(fā)送給所述濾波模塊；所述濾波模塊用于利用高斯相似度濾波器對各像素點進行相應(yīng)的濾波。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述運動矢量計算模塊用于計算所述視頻圖像中每一像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量是指所述運動矢量計算模塊用于計算每一像素點的像素值與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點的像素值的差值的絕對值。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述邊緣檢測模塊用于分別對所述視頻圖像中每一像素點進行邊緣檢測是指所述邊緣檢測模塊用于利用拉普拉斯高斯變換(LoG)檢測算子分別對各像素點的邊緣細(xì)節(jié)進行檢測，得到邊緣檢測值。
14.如權(quán)利要求11 13中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述濾波方式選擇模塊中預(yù)先設(shè)定有4個門限值，包括第一門限值、第二門限值、第三門限值及第四門限值；所述濾波方式選擇模塊用于利用接收到的各像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為各像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式是指，所述濾波方式選擇模塊用于分別對每一像素點執(zhí)行下述操作A、判斷該像素點的運動矢量值是否小于所述第一門限值或者邊緣檢測值是否大于所述第四門限值，若是，則選擇時域濾波方式；否則執(zhí)行下一步驟；B、判斷該像素點的運動矢量值是否小于所述第二門限值或者邊緣檢測值是否大于所述第三門限值，若是，則選擇弱濾波方式；否則，選擇強濾波方式。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述濾波模塊用于利用高斯相似度濾波器對各像素點進行相應(yīng)的濾波是指 所述濾波模塊用于計算該像素與鄰域像素間的相似度值；還用于對相鄰前后幀中與當(dāng)前像素點的鄰域位置相同的所有像素點進行相似度運算；還用于根據(jù)公式
全文摘要
一種對視頻圖像進行自適應(yīng)去噪的方法及裝置，所述裝置包括視頻圖像讀取模塊、視頻圖像讀取模塊、邊緣檢測模塊、濾波方式選擇模塊及濾波模塊；所述方法包括從緩沖區(qū)中讀入一幀視頻圖像，分別計算該幀圖像中每一像素點與相鄰幀中與該像素點處于相同位置的像素點之間的運動矢量及分別對該幀圖像中每一像素點進行邊緣檢測；分別利用各像素點的運動矢量的計算結(jié)果及邊緣檢測結(jié)果為各像素點選擇相應(yīng)強度的濾波方式，然后利用高斯相似度濾波器對各像素點進行相應(yīng)的濾波。本發(fā)明對不同場景序列的各類噪聲均有明顯的去噪效果，利用時域和空域相結(jié)合的方法可有效地去除噪聲。
文檔編號H04N5/21GK102281386SQ20101019700
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者張偉, 李鳳山, 沈琳 申請人:中興通訊股份有限公司