圖像降噪方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種圖像降噪方法及系統(tǒng)，屬于圖像技術領域。該方法即系統(tǒng)在檢測到第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參數范圍時，調節(jié)下述至少一項：執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對1倍增益的圖像進行圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像；再將其他倍數增益的圖像與降噪后1倍增益圖像進行對比，確定第二降噪質量參數；當第二降噪質量參數小于設定閥值時，再次調節(jié)上述至少一項，直到所述其他倍數增益的新的圖像與降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥值。由此即可確定出合適的硬件、軟件算法、降噪參數，達到使拍照設備拍出高質量照片的有益效果。
【專利說明】
圖像降噪方法及系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明實施例涉及圖像技術領域，尤其涉及一種圖像降噪方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著電子技術的不斷發(fā)展，數字相機或者具有數碼攝像頭的手機等已經深入千家 萬戶，成為大家記錄美麗自然風光、銘刻生活以及精彩瞬間的必備工具。
[0003] 噪點，主要是指數字相機設備的感光組件將光線作為接收信號接收并輸出的過程 中所產生的圖像中的粗糙部分，也指圖像中不該出現的外來像素，通常由電子干擾產生，看 起來就像圖像被弄臟了，布滿一些細小的糙點。
[0004] 目前，為了進一步提高拍照圖像的畫質，各類拍照設備均會使用一定的降噪算法 以濾除不必要的拍照噪點。當用數字相機或手機拍攝光線不是特別充足的場景，比如"夜 景"、或者"路燈"時，因為硬件本身的原因，使用較高的增益后圖像會出現明顯的噪點，這時 就需要先用硬件或者軟件降噪算法做降噪處理，然后再生成照片。而采用不同的硬件、軟件 算法、以及不同的參數來降噪，結果會有很大差異。
[0005] 目前很多手機廠商通常用比較有經驗的圖像質量調節(jié)工程師憑借經驗、以及與競 品機表現的視覺對比，來選擇合適的硬件、軟件算法、以及降噪參數。在實現本發(fā)明的過程 中，發(fā)明人發(fā)現上述技術至少存在以下問題:雖然憑借圖像質量調節(jié)工程師的技藝和經驗 固然可以控制圖像質量，但是這種主觀性很強的方法，一方面因人而異，多少有些差異，另 一方面測試人員對圖像的理解沒有圖像質量工程師那么深刻，測試人員很難對圖像質量工 程師做出的修改進行準確判斷。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明實施例的目的是提供一種圖像降噪方法，通過檢測對比調節(jié)出合適的硬 件、軟件降噪算法、降噪參數。
[0007] 為實現上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現的：一種圖像降噪方法，包 括獲取1倍增益的圖像，并檢測對應的第一降噪質量參數;當檢測到所述第一降噪質量參數 不滿足預設的第一降噪質量參數范圍時，調節(jié)下述至少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降 噪算法、以及降噪參數，并對所述1倍增益的圖像進行圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖 像，并返回執(zhí)行所述檢測操作，直到檢測到所述降噪后1倍增益圖像的第一降噪質量參數滿 足預設的第一降噪質量參數范圍；獲取其他倍數增益的圖像;將所述其他倍數增益的圖像 分別與所述降噪后1倍增益圖像進行對比，確定各倍數增益的圖像與所述降噪后1倍增益圖 像之間的第二降噪質量參數;在所述第二降噪質量參數小于設定閥值時，再次調節(jié)下述至 少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述其他倍數增益的圖 像分別進行圖像降噪處理，得到其他倍數增益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對比操作，直到 所述其他倍數增益的新的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數不小于 設定閥值。
[0008] 在上述技術方案中，所述第一降噪質量參數可包括:噪聲水平參數，或者包括:噪 聲水平參數和銳化參數。
[0009] 在上述技術方案中，所述第二降噪質量參數可包括:結構化相似度和/或信噪比。
[0010] 在上述技術方案中，所述給定閥值T可以為0.9。
[0011] 在上述技術方案中，所述其他倍數增益的圖像可包括2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64 倍、96倍各倍數增益下的圖像。
[0012] 本發(fā)明實施例的另一目的是提供一種圖像降噪系統(tǒng)，通過檢測對比調節(jié)出合適的 硬件、軟件降噪算法、降噪參數。
[0013] 為實現上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現的：一種圖像降噪系統(tǒng)，包 括:增益圖像獲取單元，用于獲取1倍增益的圖像和其他倍數增益的圖像;檢測單元，用于檢 測1倍增益圖像的第一降噪質量參數是否滿足預設的第一降噪質量參數范圍；調節(jié)單元，用 于當檢測到所述第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參數范圍時，調節(jié)下述至少 一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述1倍增益的圖像進行圖 像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像，并返回執(zhí)行所述檢測單元，直到檢測單元檢測到所 述降噪后1倍增益的圖像的第一降噪質量參數滿足預設的第一降噪質量參數范圍；對比判 斷單元，用于將其他倍數增益的圖像分別與所述降噪后1倍增益圖像進行對比，確定各倍數 增益的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數，并判斷所述第二降噪質 量參數是否小于設定閥值;在所述第二降噪質量參數小于設定閥值時，所述調節(jié)單元再次 調節(jié)下述至少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述其他倍 數增益的圖像分別進行圖像降噪處理，得到其他倍數增益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對 比判斷單元，直到所述其他倍數增益的新的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降 噪質量參數不小于設定閥值。
[0014] 在上述技術方案中，所述第一降噪質量參數可包括:噪聲水平參數，或者包括:噪 聲水平參數和銳化參數。
[0015] 在上述技術方案中，所述第二降噪質量參數可包括:結構化相似度和/或信噪比。
[0016] 在上述技術方案中，所述給定閥值T可以為0.9。
[0017] 在上述技術方案中，所述其他倍數增益的圖像可包括2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64 倍、96倍各倍數增益下的圖像。
[0018] 本發(fā)明實施例公開的圖像降噪方法及系統(tǒng)，通過調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件 降噪算法、以及降噪參數中至少一項，得到滿足預設的第一降噪質量參數范圍的1倍增益的 圖像;再將其他倍數增益的圖像分別與1倍增益的圖像進行對比，確定各倍數增益的圖像與 所述1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數與設定閥值的大小，當第二降噪質量參數小 于設定閥值時，再次調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數中至少一項， 直到其他倍數增益的圖像與1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥值，由 此確定出合適的硬件、軟件算法、降噪參數，達到使拍照設備拍出高質量照片的有益效果。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實施例的圖像降噪方法的流程示意圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明實施例的圖像降噪系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方 式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限 制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地 混淆本發(fā)明的概念。
[0022] 實施例一
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例的圖像降噪方法的流程示意圖。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種圖像降噪方法，包括：
[0025] 步驟S10,獲取1倍增益的圖像，并檢測對應的第一降噪質量參數。
[0026] 首先使用數字相機或帶有攝像頭的手機拍攝獲取1倍增益的圖像，并檢測對應的 第一降噪質量參數，這里的所述第一降噪質量參數可包括：噪聲水平參數，或者可包括:噪 聲水平參數和銳化參數。同時，所述數字相機或手機的攝像頭內設有光敏傳感器，以感知外 界光線強度。
[0027] 步驟S20,當檢測到所述第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參數范圍 時，調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、降噪參數中的至少一項，并對所述1倍增益的 圖像進行圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像，并返回執(zhí)行所述檢測操作，重復上述操 作過程，直到檢測到所述降噪后1倍增益圖像的第一降噪質量參數滿足預設的第一降噪質 量參數范圍。
[0028]步驟S30,獲取其他倍數增益的圖像。
[0029] 當調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、降噪參數中的至少一項后得到滿足 預設的第一降噪質量參數范圍的1倍增益的圖像后，則選擇合適的場景，用三腳架固定數字 相機或手機，再次拍攝2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、96倍各倍增益下的圖像，避免用手拍 攝時發(fā)生抖動，影響圖像質量，造成判斷失誤。其中拍攝的各檔增益下的圖像均為曝光平衡 的照片。這里的曝光平衡是指采用合適的曝光量，不要出現過曝或者欠曝，而曝光量=曝光 時間x增益，對于數字相機或手機來講，采用的增益越大，噪點也越高。
[0030] 本發(fā)明中，所述其他倍數增益的圖像可包括2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、96倍 各倍增益下的圖像。
[0031]步驟S40,將所述其他倍數增益的圖像分別與所述降噪后1倍增益圖像進行對比， 確定各倍數增益的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數。比較所述第 二降噪質量參數與設定閥值T的大小，其中，所述設定閥值T可以為0.9,所述第二降噪質量 參數可包括結構化相似度和/或信噪比。
[0032]步驟S50,在所述第二降噪質量參數小于設定閥值T時，再次調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的 硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數中的至少一項，并對所述其他倍數增益的圖像分別進行 圖像降噪處理，得到其他倍數增益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對比操作，重復上述操作， 直到所述其他倍數增益的新的圖像與所述新的1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數不 小于設定閥值。就此已確定調整的硬件、軟件算法、降噪參數是符合要求的，可以拍出高質 量的照片。
[0033]這里的確認結構化相似度可采用現有已經有的判斷方法去確認。
[0034]在做相似度比較時，將兩張要比較的Jpeg照片都解碼為YUV數據，對Y、U、V三個通 道分別計算結構化相似度，對每個通道都要確定相應的閥值T，具體的計算公式如下：
[0035]輸入要比較的兩幅圖像分別為x，y [0036]它們的結構化相似度為：
[0038] yx為圖像x的均值
[0039] yy為圖像y的均值
[0040] 均值計算公式為：
[0042]其中，圖像第i個像素的像素值，n為圖像像素數量 [0043] 〇x為圖像x的方差
[0044] 〇y為圖像y的方差
[0045] 方差計算公式為：
[0047]其中，乂:為圖像第i個像素的像素值，n為圖像像素數量，f為圖像X的像素平均值。 [0048] 〇xy為圖像x和圖像y的協(xié)方差
[0049]協(xié)方差計算公式為：
[0051] 其中，Xi為圖像x的第i個像素的像素值，I為圖像X的像素平均值為圖像y的第i 個像素的像素值，f為圖像Y的像素平均值，n為圖像像素數量
[0052] Ci=(kiL)2
[0053] C2=(k2L)2
[0054] ki = 0.01
[0055] k2 = 0.03
[0056] L = 2 入-1
[0057]其中，A為圖像每一像素所占字節(jié)數。
[0058]本實施例的技術方案，通過調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參 數中至少一項，得到滿足預設的第一降噪質量參數范圍的1倍增益的圖像;再將其他倍數增 益的圖像分別與1倍增益的圖像進行對比，確定各倍數增益的圖像與所述1倍增益的圖像之 間的第二降噪質量參數與設定閥值的大小，當第二降噪質量參數小于設定閥值時，再次調 節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數中至少一項，直到其他倍數增益的圖 像與1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥值，由此確定出合適的硬件、軟 件算法、降噪參數，達到使拍照設備拍出高質量照片的有益效。
[0059] 實施例二
[0060] 圖2是本發(fā)明實施例的圖像降噪系統(tǒng)的結構示意圖。
[0061] 如圖2所示，本發(fā)明實施例所述的一種圖像降噪系統(tǒng)，包括:增益圖像獲取單元10、 檢測單元20、調節(jié)單元30、對比判斷單元40。所述檢測單元20與增益圖像獲取單元10連接， 所述調節(jié)單元30與檢測單元20和增益圖像獲取單元10連接，所述對比判斷單元40與增益圖 像獲取單元10和調節(jié)單元30連接。
[0062] 其中，增益圖像獲取單元10用于獲取1倍增益的圖像和其他倍數增益的圖像；
[0063] 檢測單元20,用于檢測1倍增益圖像的第一降噪質量參數是否滿足預設的第一降 噪質量參數范圍。這里，所述第一降噪質量參數可包括:噪聲水平參數，或者可包括:噪聲水 平參數和銳化參數。
[0064]調節(jié)單元30,用于當檢測到所述第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參 數范圍時，調節(jié)下述至少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所 述1倍增益的圖像進行圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像，并返回執(zhí)行所述檢測單元， 直到檢測單元檢測到所述降噪后1倍增益的圖像的第一降噪質量參數滿足預設的第一降噪 質量參數范圍。
[0065] 對比判斷單元40,用于將其他倍數增益的圖像分別與所述降噪后1倍增益圖像進 行對比，確定各倍數增益的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數，并判 斷所述第二降噪質量參數是否小于設定閥值，在本實例中，所述其他倍數增益的圖像可包 括2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、96倍各倍數增益下的圖像，所述給定閥值T可為0.9;且這 里所述第二降噪質量參數可包括:結構化相似度和/或信噪比。在所述第二降噪質量參數小 于設定閥值時，所述調節(jié)單元30再次調節(jié)下述至少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算 法、以及降噪參數，并對所述其他倍數增益的圖像分別進行圖像降噪處理，得到其他倍數增 益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對比判斷單元40,直到所述其他倍數增益的新的圖像與所 述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥值。
[0066] 本發(fā)明實施例旨在保護一種圖像降噪方法及系統(tǒng)，通過調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬 件、軟件降噪算法、以及降噪參數中至少一項，得到滿足預設的第一降噪質量參數范圍的1 倍增益的圖像;再將其他倍數增益的圖像分別與1倍增益的圖像進行對比，確定各倍數增益 的圖像與所述1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數與設定閥值的大小，當第二降噪質 量參數小于設定閥值時，再次調節(jié)執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數中至 少一項，直到其他倍數增益的圖像與1倍增益的圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定 閥值，由此確定出合適的硬件、軟件算法、降噪參數，達到使拍照設備拍出高質量照片的有 效果。
[0067]本領域技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過 程序來指令相關的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一 個設備(可以是單片機，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的 全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器（R0M，Read-0nly Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程 序代碼的介質。
[0068]應當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。此外，本發(fā)明所附權利要求旨 在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修 改例。
【主權項】
1. 一種圖像降噪方法，其特征在于，包括： 獲取1倍增益的圖像，并檢測對應的第一降噪質量參數； 當檢測到所述第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參數范圍時，調節(jié)下述至 少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述1倍增益的圖像進行 圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像，并返回執(zhí)行所述檢測操作，直到檢測到所述降噪 后1倍增益圖像的第一降噪質量參數滿足預設的第一降噪質量參數范圍； 獲取其他倍數增益的圖像； 將所述其他倍數增益的圖像分別與所述降噪后1倍增益圖像進行對比，確定各倍數增 益的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數； 在所述第二降噪質量參數小于設定閥值時，再次調節(jié)下述至少一項：執(zhí)行圖像降噪的 硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述其他倍數增益的圖像分別進行圖像降噪處 理，得到其他倍數增益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對比操作，直到所述其他倍數增益的新 的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥值。2. 根據權利要求1所述的圖像降噪方法，其特征在于，所述第一降噪質量參數包括:噪 聲水平參數，或者包括:噪聲水平參數和銳化參數。3. 根據權利要求1-2任一項所述的圖像降噪方法，其特征在于，所述第二降噪質量參數 包括:結構化相似度和/或信噪比。4. 根據權利要求1-2任一項所述的圖像降噪方法，其特征在于，所述給定閥值T為0.9。5. 根據權利要求1-2任一項所述的圖像降噪方法，其特征在于，所述其他倍數增益的圖 像包括2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、96倍各倍數增益下的圖像。6. -種圖像降噪系統(tǒng)，其特征在于，包括： 增益圖像獲取單元，用于獲取1倍增益的圖像和其他倍數增益的圖像； 檢測單元，用于檢測1倍增益圖像的第一降噪質量參數是否滿足預設的第一降噪質量 參數范圍； 調節(jié)單元，用于當檢測到所述第一降噪質量參數不滿足預設的第一降噪質量參數范圍 時，調節(jié)下述至少一項:執(zhí)行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述1倍 增益的圖像進行圖像降噪處理，得到降噪后1倍增益圖像，并返回執(zhí)行所述檢測單元，直到 檢測單元檢測到所述降噪后1倍增益的圖像的第一降噪質量參數滿足預設的第一降噪質量 參數范圍； 對比判斷單元，用于將其他倍數增益的圖像分別與所述降噪后1倍增益圖像進行對比， 確定各倍數增益的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數，并判斷所述 第二降噪質量參數是否小于設定閥值； 在所述第二降噪質量參數小于設定閥值時，所述調節(jié)單元再次調節(jié)下述至少一項：執(zhí) 行圖像降噪的硬件、軟件降噪算法、以及降噪參數，并對所述其他倍數增益的圖像分別進行 圖像降噪處理，得到其他倍數增益的新的圖像，并返回執(zhí)行所述對比判斷單元，直到所述其 他倍數增益的新的圖像與所述降噪后1倍增益圖像之間的第二降噪質量參數不小于設定閥 值。7. 根據權利要求6所述的圖像降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述第一降噪質量參數包括:噪 聲水平參數，或者包括:噪聲水平參數和銳化參數。8. 根據權利要求6所述的圖像降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述第二降噪質量參數包括:結 構化相似度和/或信噪比。9. 根據權利要求6所述的圖像降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述給定閥值T為0.9。10. 根據權利要求6所述的圖像降噪系統(tǒng)，其特征在于，所述其他倍數增益的圖像包括2 倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、96倍各倍數增益下的圖像。
【文檔編號】G06T5/00GK105913403SQ201610483793
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】劉思翔
【申請人】樂視控股（北京）有限公司, 樂視移動智能信息技術（北京）有限公司