视频图像去噪处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种视频图像去噪处理方法和装置，该方法包括：采用预设去噪算法对待处理第一视频图像进行预去噪处理得到参考视频图像；在参考视频图像中确定与待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组，将参考图像块组的坐标位置关系从参考视频图像中映射到第一视频图像中，得到与待处理图像块相似的图像块组，并对第一视频图像中的该图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图像。以经预去噪处理的参考视频图像作为相似性度量的依据，使得相似性度量结果更为准确，从而有利于保证最终去噪的第二视频图像的质量；基于低秩逼近的方式求解获得最终去噪的第二视频图像，提高了视频图像的去噪效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，尤其是涉及一种视频图像去噪处理方法和装置。
技术介绍
在现实生活中，由于视频能够直观、生动、形象地传达有关对象的信息，因而它在 多媒体系统中占有极其重要的地位。然而，视频图像在采集、传输、接收和处理等环节中经 常受到各种噪声的干扰，例如，光子与暗散粒噪声、放大器噪声、读出噪声和量化噪声。各种 噪声使视频图像质量下降，在很大程度上对视频图像的后续处理质量造成负面影响。为了 提高视频图像后续处理的有效性和可靠性，有必要采用视频图像去噪方法来消除视频图像 中的各种噪声。 现有的多种视频图像去噪方法，从不同处理域的角度，可W划分为时空域和变换 域两种处理方法。前者是在视频本身存在的时空域上对其进行处理，例如，高斯滤波法、双 边滤波法、均值漂移滤波法、各向异性扩散法和非局部均值法；后者是利用一组基函数对原 始视频信号进行变换，获得相应的变换系数，将对原始视频信号的处理转换到变换域系数 上进行分析，再经过逆变换来重建去除噪声的视频，例如，基于小波变换的收缩法和V-BM4D 方法。 上述的非局部均值法是根据视频图像在时空域上的结构自相似性，利用当前像素 的灰度值与视频图像中所有与该当前像素结构相似的像素点加权平均来构建降噪的视频 图像，但是，送种方式下，视频图像中存在的各种噪声会对视频图像块的相似性度量造成误 差，从而降低消除噪声的效果；上述基于小波变换的方式，由于将原视频图像采用小波变换 分解成不同频率的系数，通过选取合适的阔值将高频噪声系数截断，然后利用小波逆变换 重建去噪的视频图像，但同时也丢失了图像中的部分高频信号，使得去噪效果不够理想。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种视频图像去噪处理方法和装置，用W实现 在消除视频图像中噪声的同时兼顾保留图像的纹理、边缘细节信息，提高去噪效果。 本专利技术提供了一种视频图像去噪处理方法，包括： 采用预设去噪算法，对待处理第一视频图像进行预去噪处理，得到参考视频图 像； 对于所述第一视频图像中当前顿图像中的待处理图像块，在所述参考视频图像中 确定与所述待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组，所述参考图像块组中 包括与所述当前顿图像对应的顿图像中的相似图像块，W及与所述当前顿图像相邻一定顿 数内的各顿图像中的相似图像块； 将所述参考图像块组的坐标位置关系从所述参考视频图像中映射到所述第一视 频图像中，得到在第一视频图像中与所述待处理图像块相似的图像块组，并对所述第一视 频图像中的所述图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图像。 本专利技术提供了一种视频图像去噪处理装置，包括： 第一处理模块，用于采用预设去噪算法，对待处理第一视频图像进行预去噪处理， 得到参考视频图像； 确定模块，用于对于所述第一视频图像中当前顿图像中的待处理图像块，在所述 参考视频图像中确定与所述待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组，所述 参考图像块组中包括与所述当前顿图像对应的顿图像中的相似图像块，W及与所述当前顿 图像相邻一定顿数内的各顿图像中的相似图像块； 第二处理模块，用于将所述参考图像块组的坐标位置关系从所述参考视频图像中 映射到所述第一视频图像中，得到在第一视频图像中与所述待处理图像块相似的图像块 组，并对所述第一视频图像中的所述图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图 像。 本专利技术提供的视频图像去噪处理方法和装置，采用预设去噪算法，首先对待处理 第一视频图像进行预去噪处理，得到参考视频图像，进而在所述参考视频图像中确定与第 一视频图像中当前顿图像内任一待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组， 将此参考图像块组的坐标位置关系从参考视频图像映射到第一视频图像，从而得到第一视 频图像中与待处理图像块相似的图像块组，进而对第一视频图像中与待处理图像块相似的 图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图像。W经过预去噪处理的参考视频图 像作为第一视频图像中任一图像块结构相似性度量的依据，由于参考视频图像中存在的噪 声相对较少，使得相似性度量结果更为准确，且通过该相似性度量有利于保留视频图像中 的边缘、纹理等细节信息，从而有利于保证最终去噪的第二视频图像的质量；另外，基于低 秩逼近的方式从第一视频图像中求解获得最终去噪的第二视频图像，进一步避免了非局部 均值方式中全局的加权平均中单一相同权值对视频图像去噪效果产生的不利影响，提高了 视频图像的去噪效果。【附图说明】 图1为本专利技术视频图像去噪处理方法实施例一的流程图； 图2为本专利技术视频图像去噪处理方法实施例二的流程图； 图3为本专利技术视频图像去噪处理装置实施例一的示意图； 图4为本专利技术视频图像去噪处理装置实施例二的示意图。【具体实施方式】 图1为本专利技术视频图像去噪处理方法实施例一的流程图，如图1所示，该方法包 括： 步骤101、采用预设去噪算法，对待处理第一视频图像进行预去噪处理，得到参考 视频图像； 步骤102、对于所述第一视频图像中当前顿图像中的待处理图像块，在所述参考视 频图像中确定与所述待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组，所述参考图 像块组中包括与所述当前顿图像对应的顿图像中的相似图像块，W及与所述当前顿图像相 邻一定顿数内的各顿图像中的相似图像块； 步骤103、将所述参考图像块组的坐标位置关系从所述参考视频图像中映射到所 述第一视频图像中，得到在第一视频图像中与所述待处理图像块相似的图像块组，并对所 述第一视频图像中的所述图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图像。[002引本实施例中，假设待处理的带噪声的第一视频图像为Y，且Y=X+N，其中，X表示 该第一视频图像中的纯净视频图像，N为噪声。本实施例提供的所述方法即是为了去除噪 声N，得到纯净视频图像X。首先，采用预设去噪算法，对待处理第一视频图像Y进行预去噪处理，得到参考视 频图像r。其中，上述预设去噪算法例如为现有技术中通常采用的具有较好性能的去噪算 法，比如基于小波变换的去噪算法、V-BM4D算法等等。本实施例中对第一视频图像Y进行预 去噪处理W得到参考视频图像f的目的是，在参考视频图像f中确定与第一视频图像Y中 当前顿图像Yk中的任意一待处理图像块yi,k对应的图像块夷A具有结构相似性的各个参考 图像块衣,-。'具体地，对于第一视频图像Y中当前顿图像Yk中的待处理图像块yi,k，其在参考视 频图像f中对应的图像块为革a?即具有与图像块yi,k相同的位置坐标i，进而，在参考视频 图像中，寻找与托i具有结构相似性的各参考图像块馬^其中，该相似性的度量准则例如^ 两个图像块的欧式距离为依据，或者W两个图像块的F范数距离为依据，不W本实施例为 限。而且，本实施例中，由于视频图像的不同顿间图像的连续性，在确定与系具有结构相似 性的各参考图像块^的过程中，不仅仅是在参考视频图像K中与第一视频图像Y中的当前 顿Yk对应的顿图像t中查找，还可W在该对应顿图像馬相邻一定顿数W内的多个顿中查 找，比如t1、也i中，即该参考图像块组中包括与所述当前顿图像Yk对应的顿图像^中 的相似图像块，W及与所述当前顿图像Yk相邻一定顿数内的各顿图像中的相似图像块。本实施例中，查找确定的各参考图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频图像去噪处理方法，其特征在于，包括：采用预设去噪算法，对待处理第一视频图像进行预去噪处理，得到参考视频图像；对于所述第一视频图像中当前帧图像中的待处理图像块，在所述参考视频图像中确定与所述待处理图像块对应的图像块具有相似性的参考图像块组，所述参考图像块组中包括与所述当前帧图像对应的帧图像中的相似图像块，以及与所述当前帧图像相邻一定帧数内的各帧图像中的相似图像块；将所述参考图像块组的坐标位置关系从所述参考视频图像中映射到所述第一视频图像中，得到在第一视频图像中与所述待处理图像块相似的图像块组，并对所述第一视频图像中的所述图像块组进行低秩逼近处理，得到去噪的第二视频图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章勇勤，郭宗明，刘家瑛，
申请(专利权)人：北京大学，北大方正集团有限公司，北京北大方正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11