一种图像序列的去噪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像序列的去噪方法，包括：对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理，生成缩略图序列；对缩略图序列进行模糊检测，选取模糊程度最小的缩略图作为基图缩略图，计算基图缩略图的亮度系数；计算缩略图序列中除基图缩略图以外其他图像帧对应的偏移缩略图，得到偏移缩略图序列；根据偏移缩略图序列生成待处理图像序列的对齐图像序列；根据对齐图像序列计算每一图像帧相对于基图缩略图的对齐误差系数；计算对齐图像序列的灰度模板；根据亮度系数、对齐误差系数和灰度模板生成融合权重；以及将融合权重与所述对齐图像序列通过金字塔融合，滤波得到去噪后的图像序列。本发明专利技术还一并公开了相应的图像序列的去噪装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其是一种图像序列的去噪方法及装置。
技术介绍
图像去噪算法按照所处理图像的数量可以分为两类，一类是基于单帧图像的去噪算法，另一类是连续多帧图像(称之为“图像序列”)的去噪算法。具体而言，单帧图像的去噪算法一般采用一些非线性滤波方法对图像帧进行去噪，这些非线性滤波方法，对于强边缘纹理虽然有一定的保留效果，但是弱边缘纹理一般很难保留下来；连续多帧图像的去噪算法相比于单帧图像去噪算法，可以利用时域信息来进一步区分弱边缘和噪声，达到细节保留更多的去噪效果。然而，在用户手持移动设备采集图像序列的过程中，画面会有或多或少的偏移，所以，在对图像序列进行去噪时一般会包含图像对齐的预处理，匹配各图像帧之间的空域信息，例如光流或者基于特征点匹配的算法。但由于移动设备性能的限制、以及低光环境下噪点的干扰，这些对齐算法很难保证有很好的对齐效果。这样的话，图像序列的空域信息还是会存在或多或少的误匹配情况，这些误匹配最终导致图像滤波后出现重影(称之为“鬼影”)。因此，需要一种效果优化方案，能够在有效抑制鬼影的同时，有效地利用时域信息对图像序列进行去噪。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种图像序列的去噪方法及装置，以力图解决或者至少缓解上面存在的至少一个问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种图像序列的去噪方法，包括步骤：对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理，生成缩略图序列；对缩略图序列进行模糊检测，选取模糊程度最小的缩略图作为基图缩略图，计算基图缩略图的亮度系数；计算缩略图序列中除基图缩略图以外其他图像帧对应的偏移缩略图，得到偏移缩略图序列；根据偏移缩略图序列生成待处理图像序列的对齐图像序列；根据对齐图像序列计算每一图像帧相对于基图缩略图的对齐误差系数；计算对齐图像序列的灰度模板；根据亮度系数、对齐误差系数和灰度模板生成融合权重；以及将融合权重与所述对齐图像序列通过金字塔融合，滤波得到去噪后的图像序列。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，得到偏移缩略图序列的步骤包括：以基图缩略图为参考，将缩略图序列中除基图缩略图以外的其它缩略图通过光流算法对齐到基图缩略图，得到多帧对齐到基图缩略图的偏移缩略图序列。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，生成对齐图像序列的步骤包括：根据待处理图像序列和缩略图序列计算插值坐标；根据插值坐标对偏移缩略图序列进行插值处理，得到每一图像帧的偏移量；根据所计算得的偏移量处理对应待处理图像序列中的图像帧，生成对齐图像序列，其中，在对齐图像序列中，基图缩略图对应的待处理图像就是基图。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理生成缩略图序列的步骤还包括：计算缩小比例。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，计算对齐误差系数的步骤包括：按照所计算出的缩小比例对对齐图像序列进行缩放处理，生成对齐缩略图序列；以及分别对对齐缩略图序列中的图像帧与基图缩略图做图像差分处理，根据差分结果计算对齐误差系数。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，对齐误差系数为：κmov=ad_sumpixel_nums]]>其中，ad_sum是差分结果的累计和，pixel_nums是一帧缩略图的像素数。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，计算基图缩略图亮度系数的步骤包括：计算基图缩略图中每个像素的灰度值；统计出灰度值大于128的像素值，并累加得到灰度值总和；以及根据灰度值总和和缩略图的像素数得出亮度系数为：κlight=gray_sumpixel_nums]]>其中，gray_sum是灰度值总和，pixel_nums是一帧缩略图的像素数。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，计算对齐图像序列的灰度模板的步骤包括：根据对齐图像序列的时域特征计算对齐图像序列中每一图像帧的中值模板；根据基图的灰度值计算对齐图像序列中每一图像帧的相似模板；以及根据中值模板和相似模板生成灰度模板。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，计算中值模板的步骤包括：对对齐图像序列中的每个像素，取其时域方向上的中值作为基准值；根据该基准值对每一图像帧进行二值化处理，生成相应的中值模板。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，计算相似模板的步骤包括：以基图的灰度值作为基准值；根据该基准值对每一图像帧进行二值化处理，生成相似模板。可选地，在根据本专利技术的图像序列去噪方法中，融合权重maskweight通过如下方式计算得出：maskweight[i](x,y)＝w*maskblend[i](x,y)，其中，w=0.8,Klight<0.3∩Kmov<5∩i≠bI1,i=bI0.3,other]]>其中，i表示某一图像帧，bI表示基图缩略图对应的图像帧下标，(x,y)表示像素点坐标，w表示每个像素点对应的权值，maskblend表示灰度模板，Klight表示亮度系数，Kmov表示对齐误差系数。根据本专利技术的另一方面，提供了一种图像序列的去噪装置，所述装置包括：缩放单元，适于对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理，生成缩略图序列；第一计算单元，适于对缩略图序列进行模糊检测，选取模糊程度最小的缩略图作为基图缩略图，计算基图缩略图的亮度系数；图像对齐单元，适于计算缩略图序列中除基图缩略图以外其他图像帧对应的偏移缩略图，得到偏移缩略图序列、还适于根据偏移缩略图序列生成待处理图像序列的对齐图像序列；第二计算单元，适于根据对齐图像序列计算每一图像帧相对于基图缩略图的对齐误差系数；第三计算单元，适于计算对齐图像序列的灰度模板；以及融合单元，适于根据亮度系数、对齐误差系数和灰度模板生成融合权重、还适于将融合权重与对齐图像序列通过金字塔融合，滤波得到去噪后的图像序列。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，图像对齐单元还适于以基图缩略图为参考，将缩略图序列中除基图缩略图以外的其它缩略图通过光流算法对齐到基图缩略图，得到多帧对齐到基图缩略图的偏移缩略图序列。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，图像对齐单元还包括：计算子单元，适于根据待处理图像序列和缩略图序列计算插值坐标；插值子单元，适于根据插值坐标对偏移缩略图序列进行插值处理，得到每一图像帧的偏移量，以及根据所计算得的偏移量处理对应待处理图像序列中的图像帧，生成对齐图像序列，其中，在对齐图像序列中，基图缩略图对应的待处理图像就是基图。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，第一计算单元还适于根据缩略图序列和待处理图像序列的尺寸计算缩小比例。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，第二计算单元包括：缩小子单元，适于按照所计算出的缩小比例对对齐图像序列进行缩放处理，生成对齐缩略图序列；以及差分子单元，适于分别对对齐缩略图序列中的图像帧与基图缩略图做图像差分处理，根据差分结果计算对齐误差系数。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，对齐误差系数为：κmov=ad_sumpixel_nums]]>其中，ad_sum是差分结果的累计和，pixel_nums是一帧缩略图的像素数。可选地，在根据本专利技术的图像序列的去噪装置中，第一计算单元还包括：灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像序列的去噪方法，所述方法包括步骤：对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理，生成缩略图序列；对所述缩略图序列进行模糊检测，选取模糊程度最小的缩略图作为基图缩略图，计算所述基图缩略图的亮度系数；计算所述缩略图序列中除基图缩略图以外其他图像帧对应的偏移缩略图，得到偏移缩略图序列；根据所述偏移缩略图序列生成待处理图像序列的对齐图像序列；根据所述对齐图像序列计算每一图像帧相对于基图缩略图的对齐误差系数；计算所述对齐图像序列的灰度模板；根据所述亮度系数、对齐误差系数和灰度模板生成融合权重；以及将所述融合权重与所述对齐图像序列通过金字塔融合，滤波得到去噪后的图像序列。

【技术特征摘要】
1.一种图像序列的去噪方法，所述方法包括步骤：对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理，生成缩略图序列；对所述缩略图序列进行模糊检测，选取模糊程度最小的缩略图作为基图缩略图，计算所述基图缩略图的亮度系数；计算所述缩略图序列中除基图缩略图以外其他图像帧对应的偏移缩略图，得到偏移缩略图序列；根据所述偏移缩略图序列生成待处理图像序列的对齐图像序列；根据所述对齐图像序列计算每一图像帧相对于基图缩略图的对齐误差系数；计算所述对齐图像序列的灰度模板；根据所述亮度系数、对齐误差系数和灰度模板生成融合权重；以及将所述融合权重与所述对齐图像序列通过金字塔融合，滤波得到去噪后的图像序列。2.如权利要求1所述的方法，其中，得到偏移缩略图序列的步骤包括：以所述基图缩略图为参考，将所述缩略图序列中除基图缩略图以外的其它缩略图通过光流算法对齐到基图缩略图，得到多帧对齐到基图缩略图的偏移缩略图序列。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，生成对齐图像序列的步骤包括：根据所述待处理图像序列和缩略图序列计算插值坐标；根据插值坐标对所述偏移缩略图序列进行插值处理，得到每一图像帧的偏移量；根据所计算得的偏移量处理对应待处理图像序列中的图像帧，生成对齐图像序列，其中，在对齐图像序列中，基图缩略图对应的待处理图像就是基图。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中对待处理图像序列中的每一图像帧进行缩放处理生成缩略图序列的步骤还包括：计算缩小比例。5.如权利要求4所述的方法，其中计算对齐误差系数的步骤包括：按照所计算出的缩小比例对所述对齐图像序列进行缩放处理，生成对齐缩略图序列；以及分别对所述对齐缩略图序列中的图像帧与基图缩略图做图像差分处理，根据差分结果计算对齐误差系数。6.一种图像序列的去噪装置，所述装置包括：缩放单元，适于对待处理图像序列中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骈臻，张长定，张伟，叶志鸿，
申请(专利权)人：厦门美图之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35