噪声降低处理方法以及噪声降低处理装置制造方法及图纸

技术编号：44898260 阅读：7 留言：0更新日期：2025-04-08 18:47

提供一种噪声降低处理方法以及噪声降低处理装置。该噪声降低处理方法包括以下步骤：对对象信号应用具有第一滤波窗口的第一滤波来获取低频信号，对基于对象信号和低频信号获取到的高频信号应用具有独立于第一滤波窗口的第二滤波窗口的第二滤波来估计噪声强度信号；以及获取低噪声信号。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种噪声降低处理方法以及噪声降低处理装置，特别是涉及保存对象信号的高频成分并降低噪声的噪声降低处理方法以及噪声降低处理装置。

技术介绍

1、以往，已知有保存对象信号的高频成分并降低噪声的噪声降低处理方法。这样的噪声降低处理方法例如在dutta，joyita，richard m.leahy，and quanzheng li.、"non-local means denoising of dynamic pet images."、plos one、8.12(2013)、e81390.(下面称为“非专利文献1”)中公开。

2、在上述非专利文献1中，公开了一种基于边缘保存平滑化滤波的噪声降低处理，其抑制因图像中包含的噪声的位置依赖性而导致的噪声降低效果下降。具体地说，在上述非专利文献1中，公开了进行非局部均值(non-local means)滤波处理的技术，该非局部均值滤波处理是如下的边缘保存平滑化滤波：对于规定的像素，进行针对规定的像素的邻近区域设定的支持窗口(support window)内的像素与模板窗口(template window)内的像素之间的模板匹配，由此获取支持窗口内的像素与模板窗口内的像素的相似度，进行与相似度相应的加权滤波处理。另外，在上述非专利文献1所公开的结构中，估计图像中包含的噪声，获取在滤波处理中使用的滤波系数。另外，在上述非专利文献1中，公开了以下的噪声降低处理：按每个像素计算邻近区域内的标准偏差，设为各像素的噪声的估计值并在滤波系数的计算时使用，由此，抑制噪声降低效果基于噪声的位置依赖性而下降。

3、本申请专利技术人进行了专心讨论，结果发现，在如上述非专利文献1所公开那样按每个像素计算邻近区域内的标准偏差来估计各像素的噪声的情况下，作为对象的高频成分受损。

技术实现思路

1、本专利技术是为了解决上述那样的问题而完成的，本专利技术的一个目的在于提供一种能够在抑制作为对象的高频成分受损的同时降低噪声的噪声降低处理方法。

2、发现了：通过使在提取低频成分时使用的滤波窗口的大小与根据混合有原信号和噪声成分的高频成分(将原信号与所提取出的低频成分进行差分)来估计噪声成分时使用的滤波窗口的大小彼此独立地不同，能够抑制作为滤波处理对象的高频成分受损。另外，为了提高噪声的估计精度，考虑将在根据高频成分来估计噪声成分时使用的滤波窗口的大小设定得大。

3、本专利技术的第一方面中的噪声降低处理方法是对象信号的噪声降低处理方法，所述噪声降低处理方法包括以下步骤：基于对象信号来估计噪声强度信号，该噪声强度信号表示对象信号的噪声的强度分布；基于对象信号和噪声强度信号，来计算在第一信号点处获取到的规定的信号与在第一信号点邻近的第二信号点处获取到的信号的相似度指标；基于相似度指标，来计算噪声降低滤波的滤波系数；以及基于滤波系数，对对象信号应用噪声降低滤波来获取低噪声信号，在估计噪声强度信号的步骤中，进行以下处理：对对象信号应用具有第一滤波窗口的第一滤波来获取低频信号；基于对象信号和低频信号来获取高频信号；以及对高频信号应用具有独立于第一滤波窗口的第二滤波窗口的第二滤波来估计噪声强度信号。此外，独立于第一滤波窗口的第二滤波窗口是指：能够与第一滤波窗口的大小无关地设定第二滤波窗口的大小。

4、本专利技术的第二方面中的噪声降低处理装置是对象信号的噪声降低处理装置，所述噪声降低处理装置具备：对象信号获取部，其获取对象信号；以及噪声降低部，其降低对象信号的噪声，其中，噪声降低部进行以下处理：对对象信号应用具有第一滤波窗口的第一滤波来获取低频信号，基于对象信号和低频信号来获取高频信号，对高频信号应用具有独立于第一滤波窗口的第二滤波窗口的第二滤波来估计噪声强度信号；基于对象信号和噪声强度信号，来计算在第一信号点处获取到的规定的信号与在第一信号点邻近的第二信号点处获取到的信号的相似度指标；基于相似度指标，来计算噪声降低滤波的滤波系数；以及基于滤波系数，对对象信号应用噪声降低滤波来获取低噪声信号。

5、另外，本专利技术的第三方面中的噪声降低处理方法是对象信号的噪声降低处理方法，所述噪声降低处理方法包括以下步骤：基于对象信号，来估计表示对象信号的噪声的强度分布的噪声强度信号；基于对象信号和噪声强度信号，来计算在第一信号点处获取到的规定的信号与在第一信号点邻近的第二信号点处获取到的信号的相似度指标；基于相似度指标，来计算噪声降低滤波的滤波系数；基于滤波系数，对对象信号应用噪声降低滤波来获取低噪声信号；以及将对象信号和低噪声信号进行合成来获取低噪声合成信号，以调整噪声降低效果。

6、本专利技术的第四方面中的噪声降低处理装置是对象信号的噪声降低处理装置，所述噪声降低处理装置具备：对象信号获取部，其获取对象信号；以及噪声降低部，其降低对象信号的噪声，其中，噪声降低部构成为进行以下处理：基于对象信号，来估计表示对象信号的噪声的强度分布的噪声强度信号；基于对象信号和噪声强度信号，来计算在第一信号点处获取到的规定的信号与在第一信号点邻近的第二信号点处获取到的信号的相似度指标；基于相似度指标，来计算噪声降低滤波的滤波系数；基于滤波系数，对对象信号应用噪声降低滤波来获取低噪声信号；以及将对象信号和低噪声信号进行合成来获取低噪声合成信号，以调整噪声降低效果。

7、在本专利技术的第一方面中的噪声降低处理方法以及第二方面中的噪声降低处理装置中，对高频信号应用具有第二滤波窗口的第二滤波来估计噪声强度信号，该第二滤波窗口独立于获取低频信号时的第一滤波的第一滤波窗口。由此，能够彼此独立地设定第一滤波窗口的大小和第二滤波窗口的大小，因此能够抑制作为对象的高频成分受损。另外，对高频信号应用具有第二滤波窗口的第二滤波来估计噪声强度信号，该第二滤波窗口独立于获取低频信号时的第一滤波窗口。因此，能够根据对象信号来设定第一滤波窗口的大小和第二滤波窗口的大小，从而估计噪声强度信号。因而，通过根据对象信号来变更第二滤波窗口的大小，能够抑制所估计的噪声强度信号中的噪声电平的统计性变动，因此能够提高噪声强度信号的估计精度。因此，能够提高基于噪声强度信号而获取的相似度指标的精度。另外，由于能够提高相似度指标的精度，因此能够高精度地计算滤波系数。它们的结果是，能够在抑制作为对象的高频成分受损的同时降低噪声。

8、另外，在本专利技术的第三方面中的噪声降低处理方法以及第四方面中的噪声降低处理装置中，将对象信号和低噪声信号进行合成来获取低噪声合成信号，以调整噪声降低效果。由此，通过将对象信号和低噪声信号进行合成，能够利用对象信号来抑制作为对象的高频成分受损，并利用低噪声信号来降低噪声。其结果，能够提供一种能够在抑制作为对象的高频成分受损的同时降低噪声的噪声降低处理方法以及噪声降低处理装置。另外，在本专利技术的第三方面中的噪声降低处理方法以及第四方面中的噪声降低处理装置中，将对象信号和低噪声信号进行合成来获取低噪声合成信号，以调整噪声降低效果。由此，通过调整将对象信号和低噪声信号进行合成的比例，能够容易地调整噪声降低效果本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种对象信号的噪声降低处理方法，所述噪声降低处理方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

3.根据权利要求2所述的噪声降低处理方法，其中，

4.根据权利要求3所述的噪声降低处理方法，其中，

5.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

6.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

7.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

8.根据权利要求7所述的噪声降低处理方法，其中，

9.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

10.根据权利要求1所述的噪声降低处理方法，其中，

11.一种对象信号的噪声降低处理装置，所述噪声降低处理装置具备：

12.一种对象信号的噪声降低处理方法，所述噪声降低处理方法包括以下步骤：

13.根据权利要求12所述的噪声降低处理方法，其中，

14.根据权利要求12所述的噪声降低处理方法，其中，

15.根据权利要求12所述的噪声降低处理方法，其中，</p>

16.根据权利要求12所述的噪声降低处理方法，其中，

17.根据权利要求12所述的噪声降低处理方法，其中，

18.一种对象信号的噪声降低处理装置，所述噪声降低处理装置具备：

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【技术特征摘要】