一种去除脉冲噪声的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于图像降噪领域，提供了一种去除脉冲噪声的方法及装置，方法包括：获取待滤波的图像；使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声。本发明专利技术适于硬件实现，在保持滤波结果不突变的前提下，既能兼顾图像的清晰度，也能有效地去除图像中的脉冲噪声。

Method and device for removing impulse noise

The invention is applicable to the field of image denoising, provides a pulse and noise removal device, the method comprises: acquiring image filtering; the image is filtered using the first median filter, generating the image through the first filter for the first time after median filtering; according to the original input data the image with the first filtering results, given the image of each pixel of a noise coefficient; the image is filtered using second kinds of median filter, generating the image after second filtering results second times median filter; mixed model according to the pre established and the degree of noise coefficient, the the original input data and the second filtering results are mixed, the output filter results after mixing, to remove the impulse noise in images. The invention is suitable for hardware implementation, and can not only balance the image clarity, but also effectively remove impulse noise in the image when the filter result is not changed.

【技术实现步骤摘要】
一种去除脉冲噪声的方法及装置
本专利技术属于图像降噪领域，尤其涉及一种去除脉冲噪声的方法及装置。
技术介绍
随着技术的发展，数字摄像机变得越来越普及，已经广泛地应用于安防监控、楼宇对讲、视频会议等领域。与此同时，人们对成像质量的要求也越来越高。然绝大多数成像设备基本都是基于CCD或CMOS图像传感器。在成像过程中，受光学噪声、电阻和电容等元器件噪声、传感器噪声、电路噪声、热噪声等影响，图像的质量会不可避免地受到影响，例如产生高斯噪声和脉冲噪声等。各种形式的噪声的影响使得后期的处理如边缘检测、图像分割、特征提取和模式识别等变得困难。因此，改善图像降噪的性能，对提高整个图像处理系统的性能是非常有意义的。对于噪声的去除，目前理论上的方法较多。大体可以简单分为两大类，其一是变换域算法，其二是空间域算法。考虑到硬件实现的因素，通常都是选择后者。具体针对脉冲噪声的去除，典型的算法有原始中值滤波器。但该经典算法容易牺牲图像清晰度，且一旦滤波窗口变大，硬件上也难以实现。总的来说，现有的算法很多，但具体到硬件实现，则往往存在“算法复杂度”与“图像效果”的权衡。想要图像效果好的算法，往往算法复杂度高，不适合硬件实现，甚至难以实现；适于硬件实现的算法，基本算法复杂度较低，往往图像效果不理想。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种去除脉冲噪声的方法，旨在解决现有技术去除图像中的脉冲噪声时，无法兼顾图像清晰度的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种去除脉冲噪声的方法，包括：获取待滤波的图像；使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声；其中，所述噪声程度系数是描述像素点与脉冲噪声相关程度的系数。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种去除脉冲噪声的装置，包括：原始图像输入模块，用于获取待滤波的图像；第一中值类滤波器，用于使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；软决策模块，用于根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；第二中值类滤波器，用于使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；混合模块，用于根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声；其中，所述噪声程度系数是描述像素点与脉冲噪声相关程度的系数。在本专利技术实施例中，根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声，解决了现有技术去除图像中的脉冲噪声时，无法兼顾图像清晰度的问题。有益效果在于，通过软决策思路来过渡滤与不滤的渐变过程，适于硬件实现，能够保持滤波结果不突变，既兼顾了图像的清晰度，也有效地去除了图像中的脉冲噪声。附图说明图1是本专利技术实施例提供的去除脉冲噪声的方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的软决策较佳的示意图；图3是本专利技术实施例提供的3x3窗口的快速中值滤波算法较佳的示意图；、图4是本专利技术实施例提供的4种算法的滤波结果较佳的样例图；图5是本专利技术实施例提供的各个图像PSNR值较佳的对比图；图6是本专利技术实施例提供的去除脉冲噪声的方法步骤S103的实现流程图；图7是本专利技术实施例提供的去除脉冲噪声的装置的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“倘若”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“倘若确定”或“倘若读取到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。实施例一图1是本专利技术实施例提供的去除脉冲噪声的方法的实现流程图，详述如下：在步骤S101中，获取待滤波的图像；用户设备获取待滤波的图像。待滤波的图像表示需要进行降噪的的图像。在步骤S102中，使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；在步骤S103中，根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；根据所述原始输入数据的像素矩阵与第一滤波结果的像素矩阵，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数。其中，将原始输入数据的像素矩阵中像素值与第一滤波结果的像素矩阵中的像素值相减，再取绝对值。在步骤S104中，使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；在步骤S105中，根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声；其中，所述噪声程度系数是描述像素点与脉冲噪声相关程度的系数。其中，第一类中值滤波器和第二类中值滤波器可以为原始的中值滤波器(MF)，也可以是改进的中值滤波器。改进的中值滤波器包括但不限于中心加权滤波器(CWM)、三态中值滤波器(TSM)。其中，所述第一类中值滤波器或所述第二类中值滤波能够采用相同或不同的算法。其中，所述第一类中值滤波器或所述第二类中值滤波器采用相同或不同的滤波窗口，滤波窗口包括但不限于支持3x3、5x5、7x7。综合硬件资源与降噪效果的权衡，可以使用5x5窗口。参考图2，图2是本专利技术实施例提供的软决策较佳的示意图。其中，绝对值为Dev，预设的噪声阈值为Th，其中，Dev与Th相减，小于0的部分截为0。图3是本专利技术实施例提供的3x3窗口的快速中值滤波算法较佳的示意图。其中，所述第一类中值滤波器或所述第二类中值滤波器，利用多次级别简单的3x3窗口来实现更大的窗口，使得硬件上易于实现。其中，3x3窗口采用横排列、竖排列和对角排列方式进行排列，横排列、竖排列和对角排列是级联的关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除脉冲噪声的方法，其特征在于，包括：获取待滤波的图像；使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声；其中，所述噪声程度系数是描述像素点与脉冲噪声相关程度的系数。

【技术特征摘要】
1.一种去除脉冲噪声的方法，其特征在于，包括：获取待滤波的图像；使用第一类中值滤波器对所述图像进行滤波处理，生成所述图像经过第一次中值滤波后的第一滤波结果；根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数；使用第二类中值滤波器对所述图像进行滤波，生成所述图像经过第二次中值滤波后的第二滤波结果；根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声；其中，所述噪声程度系数是描述像素点与脉冲噪声相关程度的系数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述图像的原始输入数据与所述第一滤波结果，赋予所述图像每个像素点一个噪声程度系数，具体为：将所述原始输入数据中像素点的像素值与所述第一滤波结果中所述像素点的像素值进行求差，再取绝对值；将所述绝对值与预设的噪声阈值相减，生成差值，将所述差值与所述变化速率相乘，得到所述像素点对应的噪声程度系数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声，具体为：获取所述原始输入数据中像素点的像素值；获取所述第二滤波结果中像素点的像素值；根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将同一像素点进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声。4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在所述根据预先建立的混合模型以及所述噪声程度系数，将所述原始输入数据与所述第二滤波结果进行混合，输出混合后的滤波结果，以去除所述图像中的脉冲噪声之前，所述方法还包括：建立混合模型，所述混合模型为：Q＝Alpha*Q2+(1-Alpha)*I。所述Q为混合后的滤波结果，所述Alpha为噪声程度系数，所述Q2为第二滤波结果，所述Q1为第一滤波结果，所述I为原始输入数据；所述第一滤波结果包括经过第一次中值滤波后像素点的像素值，所述第二滤波结果包括经过第二次中值滤波后像素点的像素值。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮秋文，陈立武，
申请(专利权)人：深圳市维海德技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44