一种图像混合去噪方法、装置、电子设备和介质与流程

文档序号:28868632发布日期:2022-02-12 10:38阅读:111来源:国知局
一种图像混合去噪方法、装置、电子设备和介质与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种图像混合去噪方法、装置、电子设备和介质。


背景技术:

2.图像在采集和传输过程中都会不可避免地引入噪声,所以我们需要在图像处理中去掉噪声,并尽量不损害原来图像的画质细节。图像噪声有很多种类,但是加性高斯噪声和椒盐噪声可以代表图像噪声中的绝大部分。
3.椒盐噪声的特点是图像中一定比例的像素点的值被接近纯黑色或者纯白色像素值替代,绝大部分被椒盐噪声污染的像素点的值变得和周围像素显著不同,椒盐噪声主要是在图像传输过程中产生。加性高斯噪声表现为向每个像素点加上一个满足均值为零的高斯分布的噪声。高斯噪声通常是采用局部求均值的思路来去除,但这种方法会明显地让图像变得更平滑,包括图像画面轮廓部分,出现涂抹痕迹。
4.目前的计算相对简单的去噪技术中,中值滤波可以很好的去除椒盐噪声,双边滤波可以把像素值差异和距离远近同时考虑进去,较好地去除高斯噪声。但是现有技术不能够自适应的判断待处理像素点主要的噪声类型并采用相应的滤波方法,如果对噪声的主要类型判断不准确则会相应的引起该噪声类型的去噪强度偏高或偏低,去噪强度偏高则有可能将无噪声点误判为噪声处理,无噪声点本身的像素值被严重扭曲,使得图像失真,去噪强度过低会导致去噪不彻底;对于待去噪图像进行反复多次的滤波处理会导致输出图像出现涂抹痕迹,使输出图像细腻程度变差。因此,亟需一种图像混合去噪方法、装置、电子设备和介质以改善上述问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种图像混合去噪方法、装置、电子设备和介质,该方法用于判断待去噪图像的像素点的噪声类型并采用相应的滤波方法对待去噪图像做滤波处理。
6.第一方面,本发明提供一种图像混合去噪方法,所述方法包括:在待去噪图像中选取以待处理像素点为中心的子区域,所述子区域包括n个邻域像素点和一个所述待处理像素点,n取奇数的平方减一,n不为零;计算所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值;根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重;根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波;按照逐行逐列的方式依次选择待处理像素点,并重复上述步骤,对待去噪图像中的所有像素点均进行中值滤波和双边滤波,并输出滤波之后的去噪图像。
7.本发明的图像混合去噪方法的有益效果为:能够自动计算待去噪图像中每个像素点的高斯噪声权重和椒盐噪声权重,便于判断各个像素点的主要噪声类型,还能够根据不同噪声之间的权重,对待去噪图像进行不同比例的中值滤波和双边滤波的去噪处理,实现
了对待处理图片中的混合噪声的同时去除,有利于更高效地提升图像质量。
8.可选的,根据所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波,包括:根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果和第一双边滤波参数的第一预设值,计算待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重;根据待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波,得到所述待处理像素点的中间像素值;计算所述待处理像素点的中间像素值与每个邻域像素点的像素值的中间差值;根据所述中间差值和第一双边滤波参数的第二预设值,计算待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,其中,第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值;根据待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重之间的比例进行中值滤波和双边滤波。其有益效果在于:通过调整第一双边滤波参数的预设值来调节两次去噪的侧重方向,其中第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值,使得第一次去噪侧重于中值滤波并抑制双边滤波,第二次去噪侧重于双边滤波并抑制中值滤波;实现了在第一次去噪时将大部分椒盐噪声去除,在第二次去噪时将大部分高斯噪声去除,有利于减少第一次去噪得到图像中的椒盐噪声,降低椒盐噪声对第二次去噪的影响。
9.可选的,所述中间像素值满足如下公式:
[0010][0011]
w(x,y)=ws(x,y)wr(x,y)
1-j(x,y)
wi(y)
j(x,y)
[0012]
其中,为待处理像素点x的中间像素值,y为子区域内的邻域像素点,u(y)为子区域内邻域像素点的像素值,w(x,y)为待处理像素点x的综合权重,ws(x,y)为双边滤波的空间距离权重和wr(x,y)为像素值差异权重,wi(y)为邻域像素点的椒盐噪声权重,j(x,y)为待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重。
[0013]
值得说明的是,在待处理像素点x的综合权重w(x,y)中,所述邻域像素点的椒盐噪声权重wi(y)和双边滤波的像素值差异权重wr(x,y)的指数和为1,其有益效果在于:实现了在一种噪声去噪强度增大时自动抑制另一种噪声的去噪强度,便于通过调节参数来控制去噪的侧重方向。
[0014]
可选的,待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重j(x,y)满足如下公式:
[0015][0016]
其中,dsum(x)为待处理像素点x为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值,dsum(y)表示y为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值;所述num取大于1并小于等于n的正整数;n取奇数的平方减一,n不为零;
[0017]
双边滤波的空间距离权重ws(x,y)满足如下公式:
[0018]
像素值差异权重wr(x,y)满足如下公式:
[0019]
其中,x为待处理像素点坐标,y为窗口内邻域像素点坐标,u(x)为待处理像素点的像素值,u(y)为邻域像素点的像素值,σs为第一双边滤波参数,σr为第二双边滤波参数。
[0020]
可选的,第二双边滤波参数σr满足如下公式:
[0021][0022]
其中,表示输入图像u和矩阵l的卷积,m,n分别是图像的高和宽,wi(k,j)为待处理像素点x的椒盐噪声权重,(k,j)为像素点x的坐标。
[0023]
第二方面,本发明提供一种图像混合去噪装置,所述装置包括:选取单元,用于在待去噪图像中选取以待处理像素点为中心的子区域,所述子区域包括n个邻域像素点和一个所述待处理像素点,n为大于0的正整数;计算单元,用于计算所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值;根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重;滤波单元,用于根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波;选取单元还用于按照逐行逐列的方式依次选择待处理像素点,并且计算单元还用于重复上述步骤,滤波单元还用于对待去噪图像中的所有像素单元均进行中值滤波和双边滤波,并输出滤波之后的去噪图像。其有益效果在于:能够自动计算待去噪图像中每个像素点的高斯噪声权重和椒盐噪声权重,便于判断各个像素点的主要噪声类型,还能够根据不同噪声之间的权重,对待去噪图像进行不同比例的中值滤波和双边滤波的去噪处理,实现了对待处理图片中的混合噪声的同时去除,有利于更高效地提升图像质量。
[0024]
可选的,所述计算单元,具体用于:根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果和第一双边滤波参数的第一预设值,计算待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重;所述滤波单元,具体用于:根据待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波,得到所述待处理像素点的中间像素值;所述计算单元,还用于:计算所述待处理像素点的中间像素值与每个邻域像素点的像素值的中间差值;根据所述中间差值和第一双边滤波参数的第二预设值,计算待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,其中,第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值;所述滤波单元,还用于:根据待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重之间的比例进行中值滤波和双边滤波。其有益效果在于:通过调整第一双边滤波参数的预设值来调节两次去噪的侧重方向,其中第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值,使得第一次去噪侧重于中值滤波并抑制双边滤波,第二次去噪侧重于双边滤波并抑制中值滤波;实现了在
第一次去噪时将大部分椒盐噪声去除,在第二次去噪时将大部分高斯噪声去除,有利于减少第一次去噪得到图像中的椒盐噪声,降低椒盐噪声对第二次去噪的影响。
[0025]
可选的,所述中间像素值满足如下公式:
[0026][0027]
w(x,y)=ws(x,y)wr(x,y)
1-j(x,y)
wi(y)
j(x,y)
[0028]
其中,为待处理像素点x的中间像素值,y为子区域内的邻域像素点,u(y)为子区域内邻域像素点的像素值,w(x,y)为待处理像素点x的综合权重,ws(x,y)为双边滤波的空间距离权重和wr(x,y)为像素值差异权重,wi(y)为邻域像素点的椒盐噪声权重,j(x,y)为待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重。
[0029]
可选的,待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重j(x,y)满足如下公式:
[0030][0031]
其中,dsum(x)为待处理像素点x为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值,dsum(y)表示y为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值;所述num取大于1并小于等于n的正整数,n取奇数的平方减一,n不为零;
[0032]
双边滤波的空间距离权重ws(x,y)满足如下公式:
[0033]
像素值差异权重wr(x,y)满足如下公式:
[0034]
其中,x为待处理像素点坐标,y为窗口内邻域像素点坐标,u(x)为待处理像素点的像素值,u(y)为邻域像素点的像素值,σs为第一双边滤波参数,σr为第二双边滤波参数。
[0035]
可选的,所述待处理像素点x的椒盐噪声权重wi(x)可通过将所述dsum(x)代入基于sigmoid函数的平滑曲线得到;所述椒盐噪声权重wi(x)满足如下公式:
[0036][0037]
其中,dsum(x)为通过所述u(x)与u(y)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到,所述num取大于1并小于等于n的正整数。同理,wi(y)满足如下公式:
[0038][0039]
所述dsum(y)为通过所述u(y)与u(z)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到;所述num取大于1并小于等于n的正整数,所述u(z)为以所述y为待处理像素点坐标的邻域像素点的像素值。
[0040]
可选的,第二双边滤波参数σr满足如下公式:
[0041]
[0042]
其中,表示输入图像u和矩阵l的卷积,m,n分别是图像的高和宽,wi(k,j)为待处理像素点x的椒盐噪声权重,(k,j)为像素点x的坐标。
[0043]
第三方面,本发明提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序,当所述程序被所述处理器执行时,使得所述电子设备实现执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
[0044]
第四方面,本发明提供一种可读存储介质,所述可读存储介质内存储有程序,所述程序被处理器执行时,使得电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
附图说明
[0045]
图1为本发明提供的一种图像混合去噪方法流程示意图;
[0046]
图2中的(a)为本发明提供的一种子区域示意图;
[0047]
图2中的(b)为本发明提供的另一种子区域示意图;
[0048]
图3中的(a)为本发明提供的一种待处理像素点运动示意图;
[0049]
图3中的(b)为本发明提供的另一种待处理像素点运动示意图;
[0050]
图3中的(c)为本发明提供的又一种待处理像素点运动示意图;
[0051]
图4中的(a)为本发明提供的一种子区域运动示意图;
[0052]
图4中的(b)为本发明提供的一种滤波完成时待处理像素点的选取示意图;
[0053]
图5中的(a)为本发明提供的一种实施例中的待处理图;
[0054]
图5中的(b)为本发明提供的一种实施例中第一次循环的处理图;
[0055]
图5中的(c)为本发明提供的一种实施例中第二次循环的处理图;
[0056]
图6中的(a)为现有技术中的待处理图;
[0057]
图6中的(b)为现有技术先后经过中值滤波和双边滤波的处理图。
[0058]
图7为本发明提供的一种装置示意图;
[0059]
图8为本发明提供的一种电子设备示意图;
[0060]
图中标号:
[0061]
700、装置;701、选取单元;702、滤波单元;703、计算单元;
[0062]
800、电子设备;801、存储器;802、处理器。
具体实施方式
[0063]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
[0064]
在本发明实施例的描述中,以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本发明的限制。如在本发明的说明书和所附权利要求书中所使
用的那样,单数表达形式“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,在本发明以下各实施例中,“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上(包含两个)。术语“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系;例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况,其中a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0065]
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“连接”包括直接连接和间接连接,除非另外说明。“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0066]
在本发明实施例中,“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0067]
如图1所示,图1为本发明提供的一种图像混合去噪方法流程示意图,针对现有技术存在的问题,本发明的实施例提供了一种图像混合去噪方法,所述方法包括:
[0068]
s101,在待去噪图像中选取以待处理像素点为中心的子区域。所述子区域包括n个邻域像素点和一个所述待处理像素点,n取奇数的平方减一,n不为零;
[0069]
值得说明的是,所述子区域为相邻的n+1个像素点组成的像素区域,所述n可以取小于等于待去噪图像所包含的像素点个数的正整数,示例性地,如图2中的(a)所示,图2中的(a)为本发明提供的一种子区域示意图,当所述子区域取3x3的区域时,n取8,即存在8个邻域像素点y;示例性地,如图2中的(b)所示,图2中的(b)为本发明提供的另一种子区域示意图,当所述子区域取5x5的区域时,n取24,即存在24个邻域像素点y。
[0070]
s102,计算所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值;
[0071]
具体的,计算所述待处理像素点x的像素值u(x)与每个邻域像素点y的像素值u(y)的差值取绝对值,将所述绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和记为dsum(x);同理,对于每个所述邻域像素点y,存在像素点y的邻域像素点z,计算所述像素点y的像素值u(y)与每个邻域像素点z的像素值u(z)的差值并取绝对值,将所述绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和记为dsum(y),所述u(z)为以所述y为待处理像素点坐标的邻域像素点的像素值;所述num取大于1并小于等于n的正整数;示例性地,当取3x3的子区域时,n取值为8,num一般取值为n/2,num取值为4。
[0072]
s103,根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重;
[0073]
值得说明的是,所述椒盐噪声权重与所述高斯噪声权重两者互相抑制。所述高斯噪声权重与联合椒盐噪声j(x,y)强相关。
[0074]
在一种可能的实施例中,所述待处理像素点x的椒盐噪声权重wi(x)可通过将所述dsum(x)代入基于sigmoid函数的平滑曲线得到,所述椒盐噪声权重wi(x)满足如下公式:
[0075][0076]
其中,dsum(x)为通过所述u(x)与u(y)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到,所述num取大于1并小于等于n的正整数。同理,wi(y)满足如下公式:
[0077][0078]
所述dsum(y)为通过所述u(y)与u(z)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到;所述num取大于1并小于等于n的正整数,所述u(z)为以所述y为待处理像素点坐标的邻域像素点的像素值。
[0079]
在一种可能的实施例中,待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重j(x,y)满足如下公式:
[0080][0081]
其中,dsum(x)为待处理像素点x为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值,dsum(y)表示y为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值;
[0082]
s104,根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波;
[0083]
在一种可能的实施例中,双边滤波具有空间距离权和像素值差异权重;
[0084]
所述双边滤波的空间距离权重ws(x,y)满足如下公式:
[0085]
其中,σs为第一双边滤波参数,值得说明的是,所述第一双边滤波参数σs可由人为预设,当待处理像素点坐标x与窗口内邻域像素点坐标y一定时,所述第一双边滤波参数σs与双边滤波的空间距离权重ws(x,y)正相关;参数σs越小,双边滤波的空间距离权重ws(x,y)越小,即对双边滤波的抑制作用越大,此时相应的,对待去噪图像的中值滤波的作用越大;同理,参数σs越大,双边滤波的空间距离权重ws(x,y)越大,即对双边滤波的抑制作用越小,此时相应的,对待去噪图像的中值滤波的作用越小。
[0086]
所述像素值差异权重wr(x,y)满足如下公式:
[0087]
其中,x为待处理像素点坐标,y为窗口内邻域像素点坐标,u(x)为待处理像素点的像素值,u(y)为邻域像素点的像素值,σr为第二双边滤波参数。
[0088]
其中,第二双边滤波参数σr满足如下公式:
[0089][0090]
其中,表示输入图像u和矩阵l的卷积,m,n分别是图像的高和宽,wi(k,j)为待处理像素点x的椒盐噪声权重,(k,j)为像素点x的坐标。
[0091]
在一种可能的实施例中,所述中间像素值满足如下公式:
[0092][0093]
w(x,y)=ws(x,y)wr(x,y)
1-j(x,y)
wi(y)
j(x,y)
[0094]
其中,为待处理像素点x的中间像素值,y为子区域内的邻域像素点,u(y)为子区域内邻域像素点的像素值,w(x,y)为待处理像素点x的综合权重,ws(x,y)为双边滤波的空间距离权重和wr(x,y)为像素值差异权重,wi(y)为邻域像素点的椒盐噪声权重,j(x,y)为待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重。
[0095]
值得说明的是,在待处理像素点x的综合权重w(x,y)中,所述邻域像素点的椒盐噪声权重wi(y)和双边滤波的像素值差异权重wr(x,y)的指数和为1。
[0096]
s105,按照逐行逐列的方式依次选择待处理像素点,并重复上述步骤,对待去噪图像中的所有像素点均进行中值滤波和双边滤波,并输出滤波之后的去噪图像。
[0097]
值得注意的是,对待去噪图像中的所有像素点均进行中值滤波和双边滤波的顺序是可以变化的,即选取待处理像素点x的顺序可以变化;在一种可能的实施例中,示例性的,如图3中的(a)所示,图3中的(a)为本发明提供的一种待处理像素点运动示意图,待处理像素点沿着从左至右、从上至下的顺序移动;在另一种可能的实施例中,示例性的,如图3中的(b)所示,图3中的(b)为本发明提供的另一种待处理像素点运动示意图,待处理像素点沿着s型的轨迹移动;在又一种可能的实施例中,示例性的,如图3中的(c)所示,图3中的(c)为本发明提供的又一种待处理像素点运动示意图,待处理像素点沿着螺旋形的轨迹移动。
[0098]
如图4中的(a)所示,图4中的(a)为本发明提供的一种子区域运动示意图,所述子区域跟随待处理像素点x在待去噪图像中沿一定轨迹移动。直至待处理像素点x遍历待去噪图像中的所有像素点,如图4中的(b)所示,图4中的(b)为本发明提供的一种滤波完成时待处理像素点的选取示意图,待处理像素点x遍历待去噪图像的全部像素。
[0099]
在一种可能的实施例中,根据所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波。包括:根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果和第一双边滤波参数的第一预设值,计算待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重;根据待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波,得到所述待处理像素点的中间像素值;计算所述待处理像素点的中间像素值与每个邻域像素点的像素值的中间差值;根据所述中间差值和第一双边滤波参数的第二预设值,计算待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重。其中,第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值。根据待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重之间的比例进行中值滤波和双边滤波。
[0100]
为了进一步证明所述方法的效果,本发明还提供了实验组和对照组两组实验,实验组按照上述方法在num取值为4,对如图5中的(a)所示的待去噪图像去噪处理,第一双边
滤波参数σs的第一次取值为0.5,第一次去噪所得图像如图5中的(b)所示;第一双边滤波参数σs的第二次取值为5,第二次去噪得到输出图像如图5中的(c)所示;
[0101]
对照组采用先双边滤波后中值滤波的方法对如图6中(a)所示的待去噪图像去噪处理,值得说明的是,图6中(a)与图5中的(a)为同一图像,得到输出图像如图6中的(b)所示。
[0102]
根据对比图5中的(c)和图6中的(b)可得出:相较于先双边滤波后中值滤波的方法,采用本发明所述的方法对待去噪图像去噪得到的输出图像更加通透,细节展示更清晰、明暗对比度更显著,无明显涂抹痕迹。
[0103]
基于上述图像混合去噪方法,本技术实施例还公开一种图像混合去噪装置,参照图7,所述装置包括:
[0104]
选取单元703,用于在待去噪图像中选取以待处理像素点为中心的子区域,所述子区域包括n个邻域像素点和一个所述待处理像素点,n为大于0的正整数;
[0105]
计算单元701,用于计算所述待处理像素点的像素值与每个邻域像素点的像素值的差值;根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果,计算待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重;
[0106]
滤波单元702,用于根据待处理像素点的椒盐噪声权重和高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波;
[0107]
选取单元703还用于按照逐行逐列的方式依次选择待处理像素点,并且计算单元701还用于重复上述步骤,滤波单元702还用于对待去噪图像中的所有像素单元均进行中值滤波和双边滤波,并输出滤波之后的去噪图像。
[0108]
在一种可能的实施例中,所述计算单元701,具体用于:根据所述差值取绝对值排序后部分求和的结果和第一双边滤波参数的第一预设值,计算待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重;所述滤波单元702,具体用于:根据待处理像素点的第一椒盐噪声权重和第一高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照椒盐噪声权重和高斯噪声权重的比例进行中值滤波和双边滤波;得到所述待处理像素点的中间像素值;所述计算单元,还用于:计算所述待处理像素点的中间像素值与每个邻域像素点的像素值的中间差值;根据所述中间差值和第一双边滤波参数的第二预设值,计算待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,其中,第一双边滤波参数的第一预设值小于所述第一双边滤波参数的第二预设值;所述滤波单元702,还用于:根据待处理像素点的第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重,对所述待处理像素点按照第二椒盐噪声权重和第二高斯噪声权重之间的比例进行中值滤波和双边滤波。
[0109]
值得说明的是,所述第一双边滤波参数的第一预设值σs1小于所述第一双边滤波参数的第二预设值σs2,使得双边滤波的空间距离权重ws(x,y)在先后两次去噪中出现差异;具体的,第一次双边滤波的空间距离权重ws(x,y)较小,对双边滤波的抑制作用较大,此时相应的,第一次去噪对待去噪图像的中值滤波的作用较大,可去除待去噪图像中大部分椒盐噪声,顺带去除待去噪图像中小部分高斯噪声;在第一次去噪后,图像中的噪声主要表现为高斯噪声;同理,第二次双边滤波的空间距离权重ws(x,y)较大,即对双边滤波的抑制作用较小,此时相应的,对待去噪图像的中值滤波的作用较小,可去除处理图像中大部分高斯噪声,顺带去除待去噪图像中残余的小部分椒盐噪声;实现了在一次去噪中有侧重地去
除两种噪声。
[0110]
在一种可选的实施例中,示例性的,滤波次数为两次。在另一种可选的实施例中,示例性的,滤波次数为一次。在又一种可选的实施例中,示例性的,滤波次数为大于两次。
[0111]
在一种可能的实施例中,所述中间像素值满足如下公式:
[0112][0113]
w(x,y)=ws(x,y)wr(x,y)
1-j(x,y)
wi(y)
j(x,y)
[0114]
其中,为待处理像素点x的中间像素值,y为子区域内的邻域像素点,u(y)为子区域内邻域像素点的像素值,w(x,y)为待处理像素点x的综合权重,ws(x,y)为双边滤波的空间距离权重和wr(x,y)为像素值差异权重,wi(y)为邻域像素点的椒盐噪声权重,j(x,y)为待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重。
[0115]
值得说明的是,在待处理像素点x的综合权重w(x,y)中,所述邻域像素点的椒盐噪声权重wi(y)和双边滤波的像素值差异权重wr(x,y)的指数和为1。
[0116]
在一种可能的实施例中,所述待处理像素点x的椒盐噪声权重wi(x)可通过将所述dsum(x)代入基于sigmoid函数的平滑曲线得到,所述椒盐噪声权重wi(x)满足如下公式:
[0117][0118]
其中,dsum(x)为通过所述u(x)与u(y)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到,所述num取大于1并小于等于n的正整数。同理,wi(y)满足如下公式:
[0119][0120]
所述dsum(y)为通过所述u(y)与u(z)差值取绝对值排序,取最小的num个绝对值相加求和得到;所述num取大于1并小于等于n的正整数,所述u(z)为以所述y为待处理像素点坐标的邻域像素点的像素值。
[0121]
在一种可能的实施例中,待处理像素点x和邻域像素点y的联合椒盐噪声比重j(x,y)满足如下公式:
[0122][0123]
其中,dsum(x)为待处理像素点x为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值,dsum(y)表示y为子区域的中心点时最小的num个差值取绝对值的和值;所述num取大于1并小于等于n的正整数;n取奇数的平方减一,n不为零;
[0124]
双边滤波的空间距离权重ws(x,y)满足如下公式:
[0125]
像素值差异权重wr(x,y)满足如下公式:
[0126]
其中,x为待处理像素点坐标,y为窗口内邻域像素点坐标,u(x)为待处理像素点的像素值,u(y)为邻域像素点的像素值,σs为第一双边滤波参数,σr为第二双边滤波参数。
[0127]
在一种可能的实施例中,第二双边滤波参数σr满足如下公式:
[0128][0129]
其中,表示输入图像u和矩阵l的卷积,m,n分别是图像的高和宽,wi(k,j)为待处理像素点x的椒盐噪声权重,(k,j)为像素点x的坐标。
[0130]
所述计算单元701可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件器组合执行完成。所述滤波单元702可以是中值滤波器、双边滤波器或者混合滤波器,可以实现对待去噪图像的滤波处理。
[0131]
值得说明的是,所述选取单元703可以是数据读取器以及图像传感器,所述数据读取器可以从存储介质中读取图像中的像素值,所述图像传感器具有利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号的能力。在实现过程中,所述图像传感器可以是电荷藕合图像传感器(charged coupled device,ccd)、互补金属氧化物导体图像传感器(complementary metal-oxide semiconductor,cmos)或者其他感光元器件,可以实现或者执行本发明实施例中向处理器输出图像的功能。应理解,本文描述的系统和方法的图像传感器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的图像传感器。
[0132]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0133]
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0134]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得电子设备(可以是服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0135]
本发明提供一种电子设备,参照图8,为本发明提供的一种电子设备示意图,包括存储器802和处理器801,所述存储器802上存储有可在所述处理器801上运行的程序。当所述程序被所述处理器执行时,使得所述电子设备实现执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
[0136]
所述电子设备800包括一个处理器801和一个或多个滤波器807。所述处理器801可
以是通用处理器或者专用处理器等。
[0137]
可选的,所述处理器801可实现方法实施例所示的方法。
[0138]
可选的,处理器801除了实现方法实施例所示的方法,还可以实现其他功能。
[0139]
可选的,一种设计中,处理器801也可以包括指令803,所述指令803可以在所述处理器801上被运行,使得所述电子设备800执行上述方法实施例中描述的方法。
[0140]
在又一种可能的设计中所述电子设备800中可以包括一个或多个存储器802,其上存有指令804,所述指令804可在所述处理器801上被运行,使得所述电子设备800执行上述方法实施例中描述的方法。可选的,所述存储器中还可以存储有数据。
[0141]
可选的,处理器中也可以存储指令和/或数据。例如,所述一个或多个存储器802可以存储上述实施例中所描述的对应关系,或者上述实施例中所涉及的相关的参数等。所述处理器801和存储器可以单独设置,也可以集成在一起。
[0142]
在又一种可能的设计中,所述电子设备800还可以包括通信接口805以及天线806。所述处理器801可以称为处理单元,对通信装置(终端或者基站)进行控制。所述通信接口805可以称为收发机、收发电路、或者收发器等,用于通过天线806实现通信装置的收发功能。
[0143]
应理解,在本发明实施例中的处理器801可以是中央处理单元(central processing unit,cpu)或图形处理器(graphics processing unit,gpu),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0144]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0145]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0146]
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0147]
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
[0148]
在一种可能的设计中,所述处理器801和滤波器807可以单独设置,也可以集成在
同一块集成电路芯片上。
[0149]
应注意,本发明实施例中的处理器可以是一种图像处理芯片或一种集成电路芯片,具有对图像信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块器组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0150]
可以理解,本发明实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,dr ram)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0151]
本发明提供一种可读存储介质,所述可读存储介质内存储有程序。所述程序被处理器执行时,使得电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
[0152]
本发明实施例还提供了一种程序产品,该程序产品被电子设备执行时实现上述任一方法实施例所述方法。
[0153]
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以程序产品的形式实现。所述程序产品包括一个或多个指令。在电子设备上加载和执行所述指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述指令可以存储在可读存储介质中,或者从一个可读存储介质向另一个可读存储介质传输,例如,所述指令可以从一个网站站点、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、服务器或数据中心进行传输。所述可读存储介质可以是电子设备能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(digital video disc,dvd))、或者半导体介质(例如,固态硬盘
(solid state disk,ssd))等。
[0154]
应理解,上述装置可以是一个芯片,所述处理器801可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现,当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等;当通过软件来实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现,该存储器可以集成在处理器中,可以位于所述处理器801之外,独立存在。
[0155]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0156]
总之,以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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