一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统及方法与流程

本发明涉及图像降噪领域技术，尤其是指一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统及方法。

背景技术：

在视频处理领域中，降噪技术是增强视频图像质量的一种非常重要的手段。通常我们在获取视频图像，存储视频图像以及视频压缩的过程中，都会引入噪声，这些噪声严重影响视频图像的显示质量。

随着显示屏幕越来越大，往往需要将一些视频图像进行放大显示，例如在大屏幕拼墙上显示视频图像，而放大的视频图像中，原来一些面积细小的噪点也随着放大，影响图像的显示质量。

目前的去噪技术有很多，如常用的线性滤波方法、非线性滤波方法等，对不同类型的噪声有一定针对性去除的效果，但这些去噪技术一般是针对于所有图像像素进行处理，算法复杂、运算量大，严重影响视频图像处理的速度，特别是对于放大的视频图像来说，由于放大后所需去除的噪点像素明显增多，应用常用的去噪技术时缺点就更加明显。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统及方法，其能有效解决现有之去噪技术，算法复杂、运算量大，严重影响视频图像处理的速度的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统，包括有处理器、kinect传感器本体、图像缓冲单元、像素值计算单元、像素值判断单元以及噪点滤波去除单元；该kinect传感器本体具有红外投影机、彩色摄像头和红外深度摄像头，该红外投影机、彩色摄像头和红外深度摄像头均连接处理器，该图像缓冲单元连接处理器，该像素值计算单元连接图像缓冲单元，该像素值判断单元连接像素值计算单元，该噪点滤波去除单元连接像素值判断单元。

优选的，所述彩色摄像头位于红外投影机和红外深度摄像头之间。

优选的，所述处理器为arm处理器。

一种基于kinect双目摄像头噪点滤波方法，采用前述一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统，包括有以下步骤：

(1)利用彩色摄像头和红外深度摄像头同时进行图像的获取，并将图像输送至处理器中；

(2)图像缓存单元缓存彩色摄像头和红外深度摄像头3帧视频图像，分别设为上一帧、当前帧和下一帧图像；

(4)像素值计算单元计算所述上一帧、当前帧和下一帧图像的噪点区域的像素点的像素平均值；

(5)像素值判断单元利用所述上一帧、下一帧图像的像素平均值分别判断所述当前帧图像的像素平均值；

(6)噪点滤波去除单元根据所述判断结果对当前帧图像的噪点进行去除。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过利用彩色摄像头和红外深度摄像头同时进行图像的获取，为后续的图像互补提供了基础，再配合利用各个单元，本发明是针对整个噪点区域进行去噪处理的，无需对噪点区域的每个像素点进行处理，处理的运算量大大减少，采用的滤波算法简单，执行效率高，加快了视频图像处理的速度，提高了视频图像的显示质量，给观看者带来视觉上的清晰效果。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的结构原理示意图。

附图标识说明：

10、处理器20、kinect传感器本体

21、红外投影机22、彩色摄像头

23、红外深度摄像头30、图像缓冲单元

40、像素值计算单元50、像素值判断单元

60、噪点滤波去除单元

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统的具体结构，包括有处理器10、kinect传感器本体20、图像缓冲单元30、像素值计算单元40、像素值判断单元50以及噪点滤波去除单元60。

该kinect传感器本体20具有红外投影机21、彩色摄像头22和红外深度摄像头23，该红外投影机21、彩色摄像头22和红外深度摄像头23均连接处理器10，该图像缓冲单元30连接处理器10，该像素值计算单元40连接图像缓冲单元30，该像素值判断单元50连接像素值计算单元40，该噪点滤波去除单元60连接像素值判断单元50。在本实施例中，所述处理器10为arm处理器，所述彩色摄像头22位于红外投影机21和红外深度摄像头22之间。

本发明还公开了一种基于kinect双目摄像头噪点滤波方法，采用前述一种基于kinect双目摄像头噪点滤波系统，包括有以下步骤：

(1)利用彩色摄像头22和红外深度摄像头23同时进行图像的获取，并将图像输送至处理器10中。

(2)图像缓存单元30缓存彩色摄像头22和红外深度摄像头233帧视频图像，分别设为上一帧、当前帧和下一帧图像。

(4)像素值计算单元40计算所述上一帧、当前帧和下一帧图像的噪点区域的像素点的像素平均值。

(5)像素值判断单元50利用所述上一帧、下一帧图像的像素平均值分别判断所述当前帧图像的像素平均值。

(6)噪点滤波去除单元60根据所述判断结果对当前帧图像的噪点进行去除。

在本实施例中，图像缓存单元30包括：fifo模块和ddr控制器；

其中，fifo模块用于对视频图像进行fifo缓冲，将视频图像数据放入ddr中；ddr控制器用于控制ddr缓存3帧视频图像数据，依据时间顺序将3帧视频图像分别设为上一帧、当前帧和下一帧图像，ddr控制器可以采用通用的ddr控制ip核，主要用来完成ddr中视频图像数据的读取和保存操作。

在本实施例中，本发明系统还可以包括设置在图像缓存单元30前的去隔行单元，用于采用运动自适应的去隔行算法对视频图像的隔行数据进行填充。

考虑到目前模拟视频信号大多数是576i和480i格式，在将视频图像解码转换为数字视频信号后，可以先把缓存到ddr中视频图像数据进行去隔行处理，得到逐行的视频图像数据，通过去隔行处理后，视频图像的信号会变得比较细腻，且减少了视频图像显示时的闪烁感。

在本实施例中，噪点滤波去除单元60根据像素值判断单元的判断结果，进一步用于：若当前帧图像与前一帧图像的像素平均值不相等，则利用上一帧图像的视频数据填充当前帧图像的视频数据；若当前帧图像与下一帧图像的像素平均值相等，则对当前帧图像进行背景差值处理去除噪点，否则利用下一帧图像的视频数据填充当前帧图像的视频数据。

在一个实施例中，噪点滤波去除单元60包括：背景图像提取模块、运动区域去噪模块以及图像合并模块，这些模块主要是完成背景差值处理的功能；其中，背景图像提取模块用于从图像中提取出背景图像；运动区域去噪模块用于提取图像的运动区域，并对所述运动区域进行噪点去除；图像合并模块用于将所述背景图像与去除噪点后的运动区域合并。

本发明的设计重点是：通过利用彩色摄像头和红外深度摄像头同时进行图像的获取，为后续的图像互补提供了基础，再配合利用各个单元，本发明是针对整个噪点区域进行去噪处理的，无需对噪点区域的每个像素点进行处理，处理的运算量大大减少，采用的滤波算法简单，执行效率高，加快了视频图像处理的速度，提高了视频图像的显示质量，给观看者带来视觉上的清晰效果。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。