一种视频去噪方法和装置、计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种视频去噪方法和装置、计算机可读存储介质，所述方法包括：对输入视频帧序列进行子图像块划分，并计算各个子图像块的块方差；根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线；根据所述滤波强度及噪声特征曲线，对当前视频帧进行滤波。本申请有效地提高了噪声强度估计的准确率，根据预测出的噪声强度选择相匹配的滤波强度及噪声特征曲线，能有效地去除噪声，又能防止因为去噪强度过大导致图像细节丢失的问题，从而达到整体去噪效果最优的性能。从而达到整体去噪效果最优的性能。从而达到整体去噪效果最优的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种视频去噪方法和装置、计算机可读存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及但不限于视频处理
，尤指一种视频去噪方法和装置、计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]图像去噪一直是图像处理领域非常重要的一个方向，特别近年来，手机拍照的流行，摄影技术已经发生了翻天覆地的变化，从最开始的专业数码单镜反光相机，变成了更简单的智能手机上的傻瓜相机。由于光圈和传感器的大小的限制，智能手机会比单反产生更多的噪声，导致接收到的图像或视频与原始的图像或视频相比分辨力降低，不仅影响视觉效果，对于需要从中获取或识别运动目标的图像或视频，更是影响了获取或识别工作的准确性，因此需要更好的去噪算法来实现图像质量的提升。目前传统的自适应去噪算法，都是通过对噪声强度的估计，然后动态调节去噪相关的参数，从而达到既没有噪声残留又尽可能地保留图像细节的效果，但是，目前的自适应去噪算法存在对当前帧图像噪声强度估计准确率低的问题；
[0003]现有的噪声估计算法主要有以下两类：
[0004]第一类：针对当前图像帧进行噪声强度估计；
[0005]具体步骤如下：1)将待估计图像或者视频帧图像划分成大小一致的子图像块；2)对得到的子图像块分别进行方差计算，得到各个子图像块的方差值；3)根据各个子图像块的方差值，选取一定比例的较小的方差进行噪声强度估计，进而得到当前图像帧的噪声强度，这种算法对于细节比较丰富的图像，误差比较大，容易将细节当做为噪声。
[0006]第二类：针对当前帧与前一帧进行噪声强度估计；
[0007]具体步骤如下：1)将待估计视频当前帧图像与前一帧图像，划分成大小一致的一一对应的子图像块；2)对得到的一一对应的子图像块分别进行差值计算，得到各个子图像块的方差值；3)根据各个子图像块的方差值，选取一定比例的较小的方差进行噪声强度估计，进而得到当前图像帧的噪声强度，这种算法在视频前后帧亮度有变化或者前后帧有大规模运动的时候，容易发生误判。
[0008]当对图像帧噪声强度估计出现偏差时，不合理的去噪参数会导致图像一帧清晰，一帧模糊，或者一帧有噪声残留，一帧没有噪声残留的闪烁现象。
[0009]而对视频去噪效果比较优秀的传统算法，比如视频块匹配和三维过滤(Video Block-Matching and 3D filtering，VBM3D)，视频块匹配和四维过滤(Video Block-Matching and 4D filtering，VBM4D)等，时间复杂度比较高，硬件资源代价比较高。此外，很多现有的去噪算法没有考虑亮度对噪声的影响，对一帧内的所有的像素点采用统一的去噪强度，这样的处理其实并不符合高斯噪声的特性。

技术实现思路

[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种视频去噪方法和装置、计算机
可读存储介质，能够提高噪声强度估计的准确率。
[0011]为了达到本专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种视频去噪方法，包括：
[0012]对输入视频帧序列进行子图像块划分，并计算各个子图像块的块方差；
[0013]根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线；
[0014]根据所述滤波强度及噪声特征曲线，对当前视频帧进行滤波。
[0015]在一种示例性实施例中，所述计算各个子图像块的块方差，包括：
[0016]计算所述各个子图像块的空域方差；
[0017]计算所述当前视频帧中各个子图像块与所述当前视频帧的前一帧对应位置的子图像块之间的时域方差；
[0018]选择空域方差和时域方差中的较小值作为所述子图像块的块方差。
[0019]在一种示例性实施例中，所述根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，包括：
[0020]将所述各个子图像块的块方差从小到大排序；
[0021]对排序后的前n个子图像块的块方差进行累加，将所述累加的块方差和与n值的比值作为所述当前视频帧中所有子图像块的平均方差，其中，n为大于1的自然数。
[0022]在一种示例性实施例中，所述根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，包括：
[0023]如果所述计算出的平均方差小于预设方差值，记录所述当前视频帧的噪声强度为0；
[0024]如果所述计算出的平均方差大于或等于预设方差值，将计算出的平均方差作为所述当前视频帧的噪声强度。
[0025]在一种示例性实施例中，所述在选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线之前，所述方法还包括：
[0026]计算所述当前视频帧及其之前的m帧视频帧的噪声强度的平均值，其中，m为大于1的自然数；
[0027]将计算出的噪声强度的平均值作为所述当前视频帧平滑后的噪声强度。
[0028]在一种示例性实施例中，所述滤波强度包括空域滤波强度和时域滤波强度；
[0029]所述根据所述滤波强度及噪声特征曲线，对当前视频帧进行滤波，包括：
[0030]根据空域滤波强度及所述噪声特征曲线，对所述当前视频帧进行空域滤波；
[0031]根据所述当前视频帧及所述当前视频帧的前一帧视频帧估算每个子图像块的运动强度及运动矢量；
[0032]根据估算出的运动强度得到当前视频帧中各个像素点的权重，根据估算出的运动矢量得到前一帧视频帧参与时域滤波的像素点的位置，将当前视频帧中的像素点与所述运动矢量指向的前一帧视频帧中的像素点进行加权平均滤波，得到滤波后的像素。
[0033]在一种示例性实施例中，所述空域滤波的算法为块匹配和三维过滤BM3D去噪声算法，且在BM3D去噪声算法的维纳滤波操作中对维纳系数根据像素点的亮度值及噪声特征曲线，进行相应比例的缩放操作。
[0034]本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如以上任一项所述的视频去噪方法的步骤。
[0035]本专利技术实施例还提供了一种视频去噪装置，包括处理器及存储器，所述处理器及存储器通过电耦合进行连接，其中：所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现如以上任一项所述的视频去噪方法的步骤。
[0036]本专利技术实施例还提供了一种视频去噪装置，包括噪声统计模块、噪声估计模块和视频去噪模块，其中：
[0037]噪声统计模块，用于对输入视频帧序列进行子图像块划分，并计算各个子图像块的块方差，将计算出的子图像块的块方差输出至噪声估计模块；
[0038]噪声估计模块，用于根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线；
[0039]视频去噪模块，用于根据所述滤波强度及噪声特征曲线，对当前视频帧进行滤波。
[0040]与现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视频去噪方法，包括：对输入视频帧序列进行子图像块划分，并计算各个子图像块的块方差；根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线；根据所述滤波强度及噪声特征曲线，对当前视频帧进行滤波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各个子图像块的块方差，包括：计算所述各个子图像块的空域方差；计算所述当前视频帧中各个子图像块与所述当前视频帧的前一帧对应位置的子图像块之间的时域方差；选择空域方差和时域方差中的较小值作为所述子图像块的块方差。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的块方差计算当前视频帧中所有子图像块的平均方差，包括：将所述各个子图像块的块方差从小到大排序；对排序后的前n个子图像块的块方差进行累加，将所述累加的块方差和与n值的比值作为所述当前视频帧中所有子图像块的平均方差，其中，n为大于1的自然数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的平均方差确定当前视频帧的噪声强度，包括：如果所述计算出的平均方差小于预设方差值，记录所述当前视频帧的噪声强度为0；如果所述计算出的平均方差大于或等于预设方差值，将计算出的平均方差作为所述当前视频帧的噪声强度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在选择与所述噪声强度相匹配的滤波强度及噪声特征曲线之前，所述方法还包括：计算所述当前视频帧及其之前的m帧视频帧的噪声强度的平均值，其中，m为大于1的自然数；将计算出的噪声强度的平均值作为所述当前视频帧平滑后的噪声强度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波强度包括空域滤波强度和时域滤波强度；所述根据所述滤波强度及噪声特...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾吉松，徐科，孔德辉，王宁，刘欣，游晶，朱方，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：