一種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及視頻圖像信號(hào)處理，特別涉及一種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)進(jìn)入全 數(shù)字化階段，并越來越廣泛地應(yīng)用于安防、安全監(jiān)控和高清晰視頻圖像獲取等眾多行業(yè)。在 視頻圖像的信號(hào)處理中，數(shù)字圖像鄰域內(nèi)像素與像素之間的灰度值具有高度相關(guān)，而這些 相關(guān)性信息一般是以復(fù)雜的邊緣和紋理細(xì)節(jié)信息體現(xiàn)出來的，圖像銳度的改變就是以分析 這些邊緣細(xì)節(jié)為基礎(chǔ)進(jìn)行圖像增強(qiáng)?，F(xiàn)有的銳度增強(qiáng)方法對(duì)連續(xù)幀視頻圖像的處理中效果 欠佳，顯著邊緣的過沖和噪聲的增強(qiáng)。細(xì)節(jié)和邊緣增強(qiáng)的同時(shí)也放大了噪聲，在圖像的背景 區(qū)域，噪聲會(huì)非常明顯。
[0003] 因此，針對(duì)相關(guān)技術(shù)中所存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)方法 和裝置，該方法包括：
[0005] 步驟1，接收待處理的視頻信號(hào)中的圖像幀；
[0006] 步驟2,計(jì)算圖像的高通濾波分量和低通濾波分量；
[0007] 步驟3,預(yù)設(shè)一組門限值，將所計(jì)算的高通濾波分量進(jìn)行分類識(shí)別，確定將每個(gè)像 素分類為待抑制的噪聲、待增強(qiáng)的細(xì)節(jié)、待增強(qiáng)的模糊邊緣，或要保留的顯著邊緣；
[0008] 步驟4,對(duì)確定為噪聲的像素區(qū)域進(jìn)行去噪處理，并對(duì)確定為非噪聲的像素區(qū)域， 根據(jù)不同的高通濾波分量求解增強(qiáng)幅值，將所述增強(qiáng)幅值與當(dāng)前像素的高通濾波分量相 乘；
[0009] 步驟5,將增強(qiáng)后的高通濾波分量與去噪后的低通濾波信號(hào)進(jìn)行疊加，以對(duì)視頻的 圖像幀進(jìn)行增強(qiáng)。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟2進(jìn)一步包括：
[0011] 以NXN模板為單位計(jì)算圖像的高通和低通濾波分量fH(i，j)和&(i，j)，N為3或 5:
[0012] fH(i, j) = f (i, j)-fL(i, j)
[0013] 其中，f(i，j)為源圖像，fji，j)為采用低通濾波模板進(jìn)行低通濾波后的低通濾波 分量，f H(i, j)為尚通濾波后的分量。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟3進(jìn)一步包括：
[0015] ①設(shè)定一噪聲門限值T1，判斷當(dāng)前像素（i，j)的高通濾波分量是否小于門限值T 1, 如小于門限值T1,則將當(dāng)前像素的高通濾波分量確定為噪聲，將fH(i，j)置為0,以抑制掉小 幅高通濾波噪聲，其中T 1為門限值在0. 5-2之間；
[0016] ②判斷模板內(nèi)其他像素的高通濾波分量是否在超過模板總數(shù)一半以上，如在超過 模板總數(shù)一半以上則將當(dāng)前像素（i，j)確定為邊緣點(diǎn)，否則確定為雜點(diǎn)噪聲，并令高通濾 波分量為0,即：
[0017] 當(dāng) n(i，j)>Tn時(shí)，fH(i，j) = fH(i，j)，
[0018] 當(dāng) n(i，j) STn時(shí)，fH(i，j) =0，
[0019] 其中，Tn為鄰域的邊界像素點(diǎn)數(shù)的門限值，并且Tn= (N*N+l)/2 ;n(i，j)為以點(diǎn) (i，j)為中心的NXN個(gè)點(diǎn)中高通濾波分量不為0的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟4進(jìn)一步包括：根據(jù)fH(i，j)的不同，計(jì)算高通濾波增強(qiáng)幅值k的 選取方式如下：
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)方法，其特征在于，包括： 步驟1，接收待處理的視頻信號(hào)中的圖像幀； 步驟2,計(jì)算圖像的高通濾波分量和低通濾波分量； 步驟3,預(yù)設(shè)一組門限值，將所計(jì)算的高通濾波分量進(jìn)行分類識(shí)別，確定將每個(gè)像素分 類為待抑制的噪聲、待增強(qiáng)的細(xì)節(jié)、待增強(qiáng)的模糊邊緣，或要保留的顯著邊緣； 步驟4,對(duì)確定為噪聲的像素區(qū)域進(jìn)行去噪處理，并對(duì)確定為非噪聲的像素區(qū)域，根據(jù) 不同的高通濾波分量求解增強(qiáng)幅值，將所述增強(qiáng)幅值與當(dāng)前像素的高通濾波分量相乘； 步驟5,將增強(qiáng)后的高通濾波分量與去噪后的低通濾波信號(hào)進(jìn)行疊加，以對(duì)視頻的圖像 幀進(jìn)行增強(qiáng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2進(jìn)一步包括： 以NXN模板為單位計(jì)算圖像的高通和低通濾波分量fH(i，j)和fji，j)，N為3或5:fH(i,j) =f(i,j)-fL(i.J') 其中，f(i，j)為源圖像，為采用低通濾波模板進(jìn)行低通濾波后的低通濾波分 量，fH(i，j)為高通濾波后的分量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3進(jìn)一步包括： ① 設(shè)定一噪聲門限值，判斷當(dāng)前像素（i，j)的高通濾波分量是否小于門限值，如小 于門限值則將當(dāng)前像素的高通濾波分量確定為噪聲，將fH(i，j)置為0,以抑制掉小幅高 通濾波噪聲，其中為門限值在0. 5-2之間； ② 判斷模板內(nèi)其他像素的高通濾波分量是否在超過模板總數(shù)一半以上，如在超過模板 總數(shù)一半以上則將當(dāng)前像素（i，j)確定為邊緣點(diǎn)，否則確定為雜點(diǎn)噪聲，并令高通濾波分 量為0,即： 當(dāng)n(i，j)>Tn時(shí)，fH(i，j) =fH(i，j)， 當(dāng)n(i,j)彡Tn時(shí)，fH(i,j) = 0， 其中，Tn為鄰域的邊界像素點(diǎn)數(shù)的門限值，并且Tn= (N*N+l)/2;n(i，j)為以點(diǎn)（i，j) 為中心的NXN個(gè)點(diǎn)中高通濾波分量不為0的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟4進(jìn)一步包括：根據(jù)fH(i，j)的 不同，計(jì)算高通濾波增強(qiáng)幅值k的選取方式如下：
其中，h是細(xì)節(jié)噪聲模糊區(qū)域的最大幅值系數(shù)；k2是增強(qiáng)顯著邊緣的幅值系數(shù)，用于控 制圖像顯著邊緣增強(qiáng)的力度；匕是增強(qiáng)細(xì)節(jié)的幅值系數(shù)，用于控制圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)的力度； 其中，1\，T2,T3,T4,T5為所述一組預(yù)設(shè)門限值，T2為細(xì)節(jié)門限值，T3為模糊邊緣門限值， 1\為邊緣門限值，1~5為超顯著邊緣門限值，[Tpig為細(xì)節(jié)和噪聲的模糊區(qū)；[t2，t3]為細(xì)節(jié) 區(qū)，[T3,TJ為模糊邊緣區(qū)，[T4,T5]為顯著邊緣區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟5進(jìn)一步包括：將視頻圖像信號(hào) 中增強(qiáng)后的高通濾波分量與低通濾波分量疊加： f〇ut(i，j)=fL(i，?1.)+& (i，j)*k(i，?1.)，得到增強(qiáng)后新圖像幀f〇ut(i，j)。
6. -種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)裝置，其特征在于，包括： 接收單元，用于接收待處理的視頻信號(hào)中的圖像幀； 分量計(jì)算單元，用于計(jì)算圖像的高通濾波分量和低通濾波分量； 分類識(shí)別單元，用于預(yù)設(shè)一組門限值，將所計(jì)算的高通濾波分量進(jìn)行分類識(shí)別，確定將 每個(gè)像素分類為待抑制的噪聲、待增強(qiáng)的細(xì)節(jié)、待增強(qiáng)的模糊邊緣，或要保留的顯著邊緣； 處理單元，用于對(duì)確定為噪聲的像素區(qū)域進(jìn)行去噪處理，并對(duì)確定為非噪聲的像素區(qū) 域，根據(jù)不同的高通濾波分量求解增強(qiáng)幅值，將所述增強(qiáng)幅值與當(dāng)前像素的高通濾波分量 相乘； 輸出單元，用于將增強(qiáng)后的高通濾波分量與去噪后的低通濾波信號(hào)進(jìn)行疊加，以對(duì)視 頻的圖像幀進(jìn)行增強(qiáng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種視頻信號(hào)圖像的增強(qiáng)方法和裝置，該方法包括:接收待處理的視頻信號(hào)中的圖像幀；計(jì)算圖像的高通和低通濾波分量；預(yù)設(shè)一組門限值，將所計(jì)算的高通濾波分量進(jìn)行分類識(shí)別，對(duì)確定為噪聲的像素區(qū)域進(jìn)行去噪處理，并對(duì)確定為非噪聲的像素區(qū)域，根據(jù)不同的高通濾波分量求解增強(qiáng)幅值，將所述增強(qiáng)幅值與當(dāng)前像素的高通濾波分量相乘；將增強(qiáng)后的高通濾波分量與去噪后的低通濾波信號(hào)進(jìn)行疊加。發(fā)明提出一種提升視頻圖像畫質(zhì)方法，降低了處理后圖像的噪聲，細(xì)節(jié)和邊緣都得到增強(qiáng)，加強(qiáng)細(xì)節(jié)的表現(xiàn)能力，控制顯著邊緣的過增強(qiáng)白邊，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可以應(yīng)用到視頻后處理芯片中。
【IPC分類】H04N5-21
【公開號(hào)】CN104580831
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510055478
【發(fā)明人】盧宇, 劉宇波
【申請(qǐng)人】成都金本華科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日