圖像去噪方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種圖像去噪方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，大部分圖像傳感器如互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS，Complementary Metal Ox i de Semi conductor)在獲取圖像時，先獲取bayer數(shù)據(jù)（即bayer格式的圖像），然 后再利用插值的方法得到缺失的數(shù)據(jù)（即對圖像進行去馬賽克處理），最終得到完整的RGB 圖像。但是，如果在插值之前不對圖像進行去噪處理，最終得到的RGB圖像勢必會有大量的 彩色噪聲，而彩色噪聲的去除一來比較困難，二來計算量較大，因此需要在插值之前先對圖 像數(shù)據(jù)進行去噪處理。
[0003] 傳統(tǒng)的圖像去噪方法的大致流程為:先將bayer格式的圖像中R、G、B三通道的像素 分別提取出來，各自組成一副獨立的圖像，對獨立的圖像進行去噪;然后將去噪結(jié)果按原來 的圖像格式進行排布，得到去噪后的圖像數(shù)據(jù)。這種去噪方式，由于對R、G、B分開進行去噪 處理，忽略了R、G、B三通道之間的關(guān)系，容易造成相鄰的R、G、B的去噪程度不同，影響去噪效 果。如圖1所示，假如原始的bayer格式的圖像中有一條很細的直線，采用現(xiàn)有的圖像去噪方 法進行去噪時，由于忽略了R、G之間的關(guān)系，造成R和G的去噪程度不同，去噪后的結(jié)果圖像 可能表現(xiàn)為直線不平滑或者插值后顏色不純。
[0004] 綜上所述，現(xiàn)有的圖像去噪方法，圖像還原度較低，去噪效果較差，從而影響了最 終的圖像質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種圖像去噪方法和裝置，旨在對圖像去噪過 程中提高圖像還原度，提升圖像的去噪效果。
[0006] 為達以上目的，一方面提出一種圖像去噪裝置，所述裝置遍歷圖像中的每一個像 素，分別對每一個像素進行去噪處理，包括：
[0007] 選取模塊，用于選取所述圖像中的一個像素作為目標像素，在所述目標像素周圍 的設(shè)定范圍內(nèi)選取與所述目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素；
[0008] 定義模塊，用于定義以所述目標像素為中心的設(shè)定大小的塊為目標塊，定義以所 述參考像素為中心的所述設(shè)定大小的塊為參考塊，每一個參考像素對應(yīng)一個參考塊；
[0009] 第一計算模塊，用于根據(jù)所述參考塊與所述目標塊內(nèi)的所有像素對所述參考塊和 所述目標塊進行差異性度量，基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心 的所述參考像素的權(quán)重，據(jù)此獲得每一個所述參考像素的權(quán)重，并對所述目標像素的權(quán)重 賦值1，其中所述差異度與所述權(quán)重負相關(guān)；
[0010] 第二計算模塊，用于根據(jù)所述目標像素和所述參考像素的權(quán)重對所述目標像素和 所有所述參考像素求加權(quán)平均值，將所述加權(quán)平均值作為所述目標像素的去噪結(jié)果。
[0011] 進一步地，所述第一計算模塊包括差異性度量單元，所述差異性度量單元用于:將 所述參考塊與所述目標塊內(nèi)對應(yīng)位置的像素相減的差值的絕對值之和作為所述參考塊與 所述目標塊的差異度。
[0012] 進一步地，所述第一計算模塊包括權(quán)重計算單元，所述權(quán)重計算單元用于：
[0013] 根據(jù)公式w = exp(_r2/sig2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重，其中，r 為所述參考塊與所述目標塊的差異度，sig為經(jīng)驗常數(shù)，w為所述參考塊中心的所述參考像 素的權(quán)重。
[0014] 進一步地，所述第一計算模塊還包括權(quán)重調(diào)節(jié)單元，所述權(quán)重調(diào)節(jié)單元用于：
[0015] 將所述參考塊與所述目標塊中心的所述參考像素與所述目標像素相減的差值的 絕對值作為所述參考塊與所述目標塊的差異度調(diào)節(jié)值，基于所述參考塊與所述目標塊的差 異度調(diào)節(jié)值計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值，將所述參考像素的權(quán)重與 所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值的乘積作為所述參考像素最終的權(quán)重。
[0016] 進一步地，所述權(quán)重調(diào)節(jié)單元用于：
[0017] 根據(jù)公式ww = exp(-rr2/sig_p2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié) 值，其中，rr為所述參考塊與所述目標塊的差異度調(diào)節(jié)值，sig_p為經(jīng)驗常數(shù)，ww為所述參考 塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值。
[0018] 另一方面提出一種圖像去噪方法，包括步驟：
[0019] 選取圖像中的一個像素作為目標像素，在所述目標像素周圍的設(shè)定范圍內(nèi)選取與 所述目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素；
[0020] 定義以所述目標像素為中心的設(shè)定大小的塊為目標塊，定義以所述參考像素為中 心的所述設(shè)定大小的塊為參考塊，每一個參考像素對應(yīng)一個參考塊；
[0021 ]根據(jù)所述參考塊與所述目標塊內(nèi)的所有像素對所述參考塊和所述目標塊進行差 異性度量，基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所述參考像素的 權(quán)重，據(jù)此獲得每一個所述參考像素的權(quán)重，并對所述目標像素的權(quán)重賦值1，其中所述差 異度與所述權(quán)重負相關(guān)；
[0022] 根據(jù)所述目標像素和所述參考像素的權(quán)重對所述目標像素和所有所述參考像素 求加權(quán)平均值，將所述加權(quán)平均值作為所述目標像素的去噪結(jié)果；
[0023] 遍歷所述圖像中的每一個像素重復(fù)執(zhí)行上述步驟。
[0024] 進一步地，所述根據(jù)所述參考塊與所述目標塊內(nèi)的所有像素對所述參考塊和所述 目標塊進行差異性度量包括：
[0025] 將所述參考塊與所述目標塊內(nèi)對應(yīng)位置的像素相減的差值的絕對值之和作為所 述參考塊與所述目標塊的差異度。
[0026] 進一步地，所述基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所 述參考像素的權(quán)重包括：
[0027] 根據(jù)公式w = exp(_r2/sig2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重，其中，r 為所述參考塊與所述目標塊的差異度，sig為經(jīng)驗常數(shù)，w為所述參考塊中心的所述參考像 素的權(quán)重。
[0028] 進一步地，所述根據(jù)所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所 述參考像素的權(quán)重的步驟之后還包括：
[0029] 將所述參考塊與所述目標塊中心的所述參考像素與所述目標像素相減的差值的 絕對值作為所述參考塊與所述目標塊的差異度調(diào)節(jié)值，基于所述參考塊與所述目標塊的差 異度調(diào)節(jié)值計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值，將所述參考像素的權(quán)重與 所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值的乘積作為所述參考像素最終的權(quán)重。
[0030] 進一步地，所述基于所述參考塊與所述目標塊的差異度調(diào)節(jié)值計算所述參考塊中 心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值包括：
[0031] 根據(jù)公式ww = exp(_rr2/sig_p2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié) 值，其中，rr為所述參考塊與所述目標塊的差異度調(diào)節(jié)值，sig_p為經(jīng)驗常數(shù)，ww為所述參考 塊中心的所述參考像素的權(quán)重調(diào)節(jié)值。
[0032] 本發(fā)明實施例所提供的一種圖像去噪方法，通過在去噪過程中以塊為單位進行差 異性度量來對目標像素進行去噪，由于每一塊中包含了R、G、B三個顏色通道的像素，因此充 分利用了R、G、B三通道的關(guān)系信息進行去噪，去噪結(jié)果保持了原有圖像的結(jié)構(gòu)信息，使得去 噪后的圖像能夠更加真實細膩的表現(xiàn)出圖像細節(jié)，提高了圖像的還原度，提升了圖像的去 噪效果，使得最終的圖像具有更高的質(zhì)量和更好的視覺效果。
【附圖說明】
[0033] 圖1是原始的bayer格式的圖像的像素結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明的圖像去噪方法第一實施例的流程圖；
[0035] 圖3是本發(fā)明實施例中在圖像上選取目標像素和參考像素的示意圖；
[0036] 圖4是本發(fā)明實施例中在圖像上定義目標塊和參考塊的示意圖；
[0037] 圖5是本發(fā)明的圖像去噪方法第二實施例的流程圖；
[0038] 圖6是圖像傳感器應(yīng)用本發(fā)明實施例的圖像去噪方法來獲取圖像的應(yīng)用實例的流 程圖；
[0039] 圖7是圖6的應(yīng)用實例中圖像傳感器獲取的原始的bayer格式的圖像的效果圖；
[0040] 圖8是圖6的應(yīng)用實例中圖像傳感器最終獲取的完整的RGB圖像的效果圖；
[0041] 圖9是本發(fā)明的圖像去噪裝置第一實施例的模塊示意圖；
[0042] 圖10是本發(fā)明的圖像去噪裝置第二實施例的模塊示意圖。
[0043] 本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0044] 應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0045] 參見圖2,提出本發(fā)明的圖像去噪方法第一實施例，所述圖像去噪方法包括以下步 驟：
[0046] S11、選取圖像中的一個像素作為目標像素，在目標像素周圍的設(shè)定范圍內(nèi)選取與 目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素。
[0047]本發(fā)明實施例中，依次