用于提高图像质量的图像处理方法和系统的制作方法
【专利摘要】提供了一种用于提高图像质量的图像处理方法，所述方法包括：(a)基于图像中距每个像素不同距离处的像素的像素强度对所述每个像素产生的不同程度的噪声影响，按照图像的线性噪声模型针对每个像素构建降噪滤波器；(b)通过使用针对每个像素构建的降噪滤波器分别对每个像素进行降噪滤波，以获得降噪图像。
【专利说明】用于提高图像质量的图像处理方法和系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及图像处理技术，更具体地讲，涉及一种用于提高图像质量的图像处理方法。
【背景技术】
[0002]近来，随着图像处理技术的不断发展以及用户对高质量、高清晰度图像的需求的增长，已提出了多种提高图像质量的图像处理方法。在这些图像处理方法中，如何有效地去除图像中的各种噪声并提高图像处理速度已成为研究重点。
[0003]例如，在现有的图像处理技术中，光学相干层析(OCT)已成为一种以微米级的分辨率对人体内的组织结构进行成像的新方法。这种技术已被成功地应用于眼科学，但是对于在诸如皮肤学等致密组织上的应用出现了难题:由于较高的光衰减以及多次散射，使得可能引入较大的噪声。这种噪声将导致光学相干层析系统具有较低的动态范围以及较低的信噪比，并且使得难以分辨从密集组织获得的OCT图像的细节成分。在这种情况下，需要一种能够有效地降低OCT图像中的噪声的图像处理方法。此外，还需要一种能够增强所述光学相干层析系统的图像质量的图像处理方法，以提供更多的人体组织信息。
[0004]OCT图像中的噪声通常包括两种类型的噪声:非相干噪声和散斑噪声。在一般的预处理方法中，非相干噪声可通过系统优化而被抑制，而散斑噪声由于包括组织的信息并且散斑噪声的消除需要另外的硬件以及扫描处理，因此可能导致图像边缘模糊并会降低成像速度。因此，为消除散斑噪声的影响，提出了许多后处理方法(诸如使用大量的数字滤波器)以避免降低成像速度并减轻在图像的预处理中发生的图像边缘模糊效应。在所述后处理方法中使用的滤波器通常包括线性滤波器、非线性滤波器、扩散滤波器和小波滤波器。线性滤波器和小波滤波器是在假设散斑噪声模型具有乘法形式的基础上而被应用的，因此通常可能忽视非相干噪声的影响并将非相干噪声设置为O。而非线性滤波器和扩散滤波器则是基于局部图像特征来抑制噪声。这四种现有的滤波器均能够抑制噪声。然而，在现有的滤波器中仍然存在以下限制:(I)需要在滤波器的降噪效果和处理速度之间进行权衡，效果显著的去斑滤波器可能不适合于进行实时图像处理，(2)使用这些滤波器的物理模型通常将非相干噪声视为O并且不考虑非相干噪声的影响，(3)使用这些滤波器的降噪处理会使图像在一定程度上变得模糊并对图像的细节表现有影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够有效去除图像中的噪声影响以提高图像质量的图像处理系统和方法。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种用于提高图像质量的图像处理方法，所述方法包括:(a)基于图像中距每个像素不同距离处的像素的像素强度对所述每个像素产生的不同程度的噪声影响，按照图像的线性噪声模型针对每个像素构建降噪滤波器；(b)通过使用针对每个像素构建的降噪滤波器分别对每个像素进行降噪滤波，以获得降噪图像。[0007]距所述每个像素越近的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越小，距所述每个像素越远的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越大。
[0008]在步骤(a)中，针对图像中的像素i构建的滤波器&满足可以下等式(I):
[0009]
【权利要求】
1.一种用于提高图像质量的图像处理方法，所述方法包括: (a)基于图像中距每个像素不同距离处的像素的像素强度对所述每个像素产生的不同程度的噪声影响，按照图像的线性噪声模型针对每个像素构建降噪滤波器； (b)通过使用针对每个像素构建的降噪滤波器分别对每个像素进行降噪滤波，以获得降噪图像。
2.如权利要求1所述的方法，其中，距所述每个像素越近的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越小，距所述每个像素越远的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越大。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，针对图像中的像素i构建的滤波器fi满足以下等式⑴: Ii =aiSi +h(I) 其中，gi表示从所述图像直接获取的像素i的实际像素强度，@和写分别表示通过计算以像素i为中心的预定范围内的像素对像素i产生的不同程度的噪声影响，获得的针对像素i的第一噪声加权系数和第二噪声加权系数。
4.如权利要求3所述的方法，其中，将使用等式(2)计算出的ξ确定为第一噪声加权系数:
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的方法，还包括: (C)通过增强降噪图像中的高频分量来获取增强图像。
6.如权利要求5所述的方法，其中，步骤(c)包括: (cl)在频域中，通过使用针对每个像素构建的所述降噪滤波器分别对降噪图像中的每个像素进行进一步的滤波，提取所述降噪图像的低频分量； (c2)基于所述降噪图像以及提取的所述降噪图像的低频分量，提取所述降噪图像的高频分量； (c3)对提取的降噪图像的高频分量和低频分量进行线性组合并增大高频分量的权重，以获得增强图像。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在步骤(c2)中，通过以下等式(4)来提取降噪图像的高频分量Phigh:
8.如权利要求7所述的方法，其中，通过实验来预先确定入。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像为光学相干层析(OCT)图像。
10.一种用于提高图像质量的图像处理系统，所述系统包括: 滤波器构建单元，用于基于图像中距每个像素不同距离处的像素的像素强度对所述每个像素产生的不同程度的噪声影响，按照图像的线性噪声模型针对每个像素构建降噪滤波器； 降噪处理单元，用于通过使用由滤波器构建单元针对每个像素构建的降噪滤波器分别对每个像素进行降噪滤波，以获得降噪图像。
11.如权利要求10所述的系统，其中，距所述每个像素越近的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越小，距所述每个像素越远的像素的像素强度对所述每个像素产生的噪声影响越大。
12.如权利要求10所述的系统，其中，由滤波器构建单元针对图像中的像素i构建的滤波器fi满足以下等式⑴:
【文档编号】G06T5/00GK103578081SQ201210280809
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2012年8月8日
【发明者】许宽宏, 王强, 张祐荣, 金智渊 申请人:北京三星通信技术研究有限公司, 三星电子株式会社