去除图像噪声的方法
【专利摘要】本发明提供一种去除图像噪声的方法，包括下列步骤：先接收待处理图像，其中待处理图像包括多数个待处理像素；选取待处理像素的其中之一作为目标像素，并对此目标像素进行纹理分析，以判断此目标像素是否位于阴影区域；当此目标像素并非位于阴影区域内，则对此目标像素执行三边噪声去除处理，以产生处理后像素。据此，本发明可去除图像噪声以提升图像品质。
【专利说明】去除图像噪声的方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种图像处理技术，且特别是有关于一种去除图像噪声的方法。
【背景技术】
[0002] 在图像处理当中，清楚呈现边缘与增强边缘，同时去除不必要的噪声是最基本的 工作。数码图像在拍摄的过程中往往会因为相机本身电子元件或是外在因素如温度、光线 等影响而产生噪声，而为了因应这些噪声问题，许多滤除噪声的方法也陆续被提出。然而， 噪声滤除的最大问题是会降低图像的锐利度。换句话说，噪声滤除亦可能导致模糊图像 (blurred Image)情形。一般来说，这样的情形会应用边缘增强算法来改进图像的锐利度。 但做边缘增强的图像处理也常常会将噪声的信号同时增强。
[0003] 现有去除图像噪声的方法中，有一部分的作法是使用中值滤波器(Median filter)、平均滤波器（Mean filter)或低通滤波器（Low Pass Filter，LPF)等方法来将图 像噪声去除。上述几种方法是使用将整个图像中的像素进行平均运算以去除图像噪声，并 未考虑图像中的平滑区域及细节区域问题。现有另一种作法是使用双边滤波器（Bilateral filter)，可通过调整权重值来调整去除噪声的强度。然而，若权重值太高，则可能会导致模 糊图像问题；若权重值太低，则可能会降低去除噪声的能力，是以，如何在去除噪声与保留 图像细节信息之间做取舍，实为一重要课题。此外，在高噪声图像当中，单纯使用双边滤波 器来提升图像品质的效果有限。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种去除图像噪声的方法，可用以有效地滤除图像中的噪声，并在去 除图像噪声的同时还能有效地保留图像细节与边缘信息。
[0005] 本发明的去除图像噪声的方法，包括下列步骤：先接收待处理图像，其中待 处理图像包括多数个待处理像素；选取待处理像素的其中之一作为目标像素，并对此 目标像素进行纹理分析（texture analysis)，以判断此目标像素是否位于阴影区域 (shading area);当此目标像素并非位于阴影区域内，则对此目标像素执行三边噪声去除 (trilateral noise reduction)处理，以产生处理后像素。
[0006] 在本发明的一实施例中，上述的去除图像噪声的方法还包括当此目标像素位于阴 影区域内，则对此目标像素执行双边噪声去除（Bilateral noise reduction)处理，以产生 处理后像素。
[0007] 在本发明的一实施例中，上述对此目标像素执行三边降低噪声处理的步骤包括： 先分别选定以此目标像素为中心的第一核心（Kernel)，并选定以各个参考像素为中心的第 二核心。接着，对第一核心中的每一像素与第二核心中的每一对应像素进行计算，以获得各 个参考像素对应于此目标像素的相似度值。各个参考像素再依据各个相似度值决定对应的 像素权重值。最后，将属于此目标像素的遮罩（mask)内的各个参考像素的像素值乘上对应 的像素权重值，以获得处理后像素。
[0008] 在本发明的一实施例中，上述对第一核心中的各个像素与第二核心中的各个对应 像素进行计算，以获得各个参考像素对应于此目标像素的相似度值的公式为：
【权利要求】
1. 一种去除图像噪声的方法，其特征在于，包括： 接收一待处理图像，其中该待处理图像包括多数个待处理像素； 选取该些待处理像素的其中之一作为一目标像素，并对该目标像素进行一纹理分析， 以判断该目标像素是否位于一阴影区域；以及 当该目标像素并非位于该阴影区域内，对该目标像素执行一三边噪声去除处理，以产 生一处理后像素。
2. 根据权利要求1所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，还包括： 当该目标像素位于该阴影区域内，则对该目标像素执行一双边噪声去除处理，以产生 一处理后像素。
3. 根据权利要求1所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，对该目标像素执行该三 边降低噪声处理的步骤包括： 分别选定以该目标像素为中心的一第一核心，以及选定以各该参考像素为中心的一第 二核心； 对该第一核心中的每一像素与该第二核心中的每一对应像素进行计算，以获得各该参 考像素对应于该目标像素的一相似度值； 各该参考像素依据各该相似度值决定对应的一像素权重值；以及 将在该目标像素的一遮罩内的各该参考像素的像素值乘上对应的该像素权重值，以获 得该处理后像素。
4. 根据权利要求1所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，对该第一核心中的各该 像素与该第二核心中的各该对应像素进行计算，以获得各该参考像素对应于该目标像素的 该相似度值的公式如下式（1):
其中，Simj为参考像素j的该相似度值,w。为信心权重值，wf为距离权重值，I丨为以该 目标像素i为中心的该第一核心，尤/为以该参考像素j为中心的该第二核心。
5. 根据权利要求4所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，信心权重值w。是由该参 考像素j与该目标像素i之间的距离来决定。
6. 根据权利要求2所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，对该目标像素执行该双 边噪声去除处理的步骤包括： 选定以该目标像素为中心的一遮罩； 计算该遮罩中的每一参考像素对应于该目标像素的一距离权重值以及一接近强度权 重值；以及 各该参考像素依据各该距离权重值以及各该接近强度权重值进行运算，以获得该处理 后像素。
7. 根据权利要求6所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，各该参考像素依据各该 距离权重值以及各该接近强度权重值进行运算的公式如下式（2):
其中，Pi为该目标像素i，Pj为该参考像素j，wf为该参考像素j的该距离权重值，wj为该参考像素j的该接近强度权重值。
8.根据权利要求3所述的去除图像噪声的方法，其特征在于，该第一与该第二核心的 区块大小为MXM，该遮罩的区块大小为NXN，其中M〈N且M、N皆为大于O的正整数。
【文档编号】H04N5/21GK104243767SQ201310233640
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】周宏隆, 赵善隆, 林慧珊 申请人:聚晶半导体股份有限公司