一种视频图像3D降噪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种视频图像3D降噪方法及装置，包括：将目标帧图像划分为若干互不重叠的块；检测所有块是静止块或运动块；统计目标帧图像中运动块的数量；判断运动块的数量是否大于整帧运动的块阈值；当运动块的数量大于整帧运动的块阈值时，对所有的块采用第一降噪参数进行降噪；当运动块的数量小于或等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块；以第一降噪参数对运动块进行降噪，以第二降噪参数对运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对膨胀块进行降噪；其中，第一降噪参数小于第三降噪参数、第三降噪参数小于第二降噪参数。降噪后的图像，运动块到静止块之间平滑过渡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频图像降噪
，尤其涉及一种视频图像3D降噪方法及装置。
技术介绍
安防监控视频领域由于监控环境复杂，例如在夜间，视频图像噪点较多，不能获得清晰图像，因此人们要求对视频图像进行降噪处理。3D降噪方法是视频降噪的研究热点，目前的3D降噪方法通常通过对目标帧和历史帧的对比，将目标帧划分为若干区域，尽可能准确地区分出各区域是运动区域或者静止区域，运动区域使用一组降噪参数，静止区域使用另一组降噪参数，从而滤除视频图像中的噪声，其中，运动区域使用最弱降噪参数，静止区域使用最强降噪参数，所述降噪参数包括滤波系数。如图1所示，目标帧包含16个区域，判断区域1-16为运动区域或者静止区域，对运动区域采用最弱降噪参数，对静止区域采用最强降噪参数，从而完成该帧图像的降噪。经过3D降噪后的视频图像能降低编码码流，码流平稳，有利于网络传输；在低照度情况下能放大增益，同时也能方便后续的视频智能分析，很好的提取图像特征。上述3D降噪方法很好的利用了视频帧间相关性，能很好的滤除噪声，但是由于当前帧图像可能包含一部分静止区域和一部分运动区域，静止区域采用最强降噪参数，使用更多的前一帧的图像信息，而运动区域采用最弱降噪参数，使用更多的是当前帧的图像信息，由于两个区域的降噪时图像信息的差别，很容易导致在运动区域和静止区域的交界处出现块效应或者马赛克。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种视频图像3D降噪方法及装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种视频图像3D降噪方法，包括：将目标帧图像划分为若干互不重叠的块；检测所有块的类型，所述类型包括静止块和运动块；统计所述目标帧图像中运动块的数量；判断所述运动块的数量是否大于整帧运动的块阈值；当所述运动块的数量大于所述整帧运动的块阈值时，对所有的所述块均采用第一降噪参数进行降噪；或者，当所述运动块的数量小于或等于所述整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块；以所述第一降噪参数对所述运动块进行降噪，以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪；其中，所述第一降噪参数小于第三降噪参数，且所述第三降噪参数小于所述第二降噪参数。优选地，将目标帧图像划分为若干互不重叠的块，包括：对目标帧图像进行均值滤波1/16下采样，确定采样像素点；将相互邻近4行4列的采样像素点组成所述块。优选地，所述检测所有块的类型，包括：在每个块内，判断相应的采样像素点是否为运动点；统计所述块内运动点的数量；判断所述运动点的数量是否大于块运动阈值；若所述运动点的数量大于所述块运动阈值，所述块为运动块；或者，若所述运动点的数量小于等于块运动阈值，所述块为静止块。优选地，所述在每个块内，判断相应的采样像素点是否为运动点，包括：将参考帧图像划分为若干互不重叠的、与目标帧图像相对应的块，所述块内包括多个采样像素点；逐点计算目标帧图像采样像素点的像素值与相应的参考帧图像采样像素点的像素值的差值；判断所述差值是否大于像素级运动阈值；若所述差值大于所述像素级运动阈值，所述目标帧图像中的采样像素点为运动点；或者，若所述差值小于或等于所述像素级运动阈值，所述目标帧图像中的采样像素点为静止点。优选地，当所述运动块的数量小于或等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块，包括：预设膨胀层数N，其中N≥2；将运动块八邻域内的静止块作为第一级膨胀块；将第N-1级膨胀块远离运动块方向的、八邻域内的静止块作为第N级膨胀块；所述以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪，包括：对每级膨胀块，设置不同的第三降噪参数，且所述第三降噪参数随着膨胀块级别的增大而增大；以第二降噪参数对所述第N级膨胀块之外的静止块进行降噪；以相应的第三降噪参数，对每级膨胀块进行降噪。优选地，当所述运动块的数量小于或等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块，还包括：当第一运动块和第二运动块的间距小于交叠阈值时，确定位于第一运动块和第二运动块交叠区域内的膨胀块；其中，所述膨胀块为第一运动块的第N1级膨胀块，且所述膨胀块为第二运动块的第N2级膨胀块；判断N1是否小于或等于N2；当N1≤N2时，确定所述膨胀块为第N1级膨胀块；当N1＞N2时，确定所述膨胀块为第N2级膨胀块。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种视频图像3D降噪装置，包括：图像划分模块，用于将目标帧图像划分为若干互不重叠的块；类型检测模块，用于检测所有块的类型，所述类型包括静止块和运动块；数量统计模块，用于统计所述目标帧图像中运动块的数量；判断模块，用于判断所述运动块的数量是否大于整帧运动的块阈值；第一降噪模块，用于当所述运动块的数量大于所述整帧运动的块阈值时，对所有的所述块均采用第一降噪参数进行降噪；第二降噪模块，用于当所述运动块的数量小于或等于所述整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块；以所述第一降噪参数对所述运动块进行降噪，以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪；其中，所述第一降噪参数小于第三降噪参数，且所述第三降噪参数小于所述第二降噪参数。优选地，所述图像划分模块包括：下采样单元，用于对目标帧图像进行均值滤波1/16下采样，确定采样像素点；块划分单元，用于将相互邻近4行4列的采样像素点组成所述块。优选地，所述第二降噪模块包括：膨胀层数预设单元，用于预设膨胀层数N，其中N≥2；第一级膨胀块设定单元，用于将运动块八邻域内的静止块作为第一级膨胀块；第N级膨胀块设定单元，用于将第N-1级膨胀块远离运动块方向的、八邻域内的静止块作为第N级膨胀块；膨胀块降噪参数设定单元，用于对每级膨胀块，设置不同的第三降噪参数，且所述第三降噪参数随着膨胀块级别的增大而增大；第一降噪控制单元，用于以第二降噪参数对所述第N级膨胀块之外的静止块进行降噪；第二降噪控制单元，用于以相应的第三降噪参数，对每级膨胀块进行降噪。优选地，所述第二降噪模块还包括：交叠确定单元，用于当第一运动块和第二运动块的间距小于交叠阈值时，确定位于第一运动块和第二运动块交叠区域内的膨胀块；其中，所述膨胀块为第一运动块的第N1级膨胀块，且所述膨胀块为第二运动块的第N2级膨胀块；膨胀级别判断单元，用于判断N1是否小于或等于N2；第一膨胀级别确定单元，用于当N1≤N2时，确定所述膨胀块为第N1级膨胀块；第二膨胀级别确定单元，用于当N1＞N2时，确定所述膨胀块为第N2级膨胀块。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例中，将目标帧图像划分为若干互不重叠的块，判断所述块是运动块或者静止块，当目标帧图像的运动块数量大于整帧运动的块阈值时，对目标帧图像所有块均采用第一降噪参数进行降噪，从而避免出现块效应；当目标帧图像的运动块数量小于等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块，以第一降噪参数对所述运动块降噪，第第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以大于第一降噪参数、小于第二降噪参数的第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪。降噪后的图像，静止的地方干净，运动的地方无拖影或块效应，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频图像3D降噪方法，其特征在于，包括：将目标帧图像划分为若干互不重叠的块；检测所有块的类型，所述类型包括静止块和运动块；统计所述目标帧图像中运动块的数量；判断所述运动块的数量是否大于整帧运动的块阈值；当所述运动块的数量大于所述整帧运动的块阈值时，对所有的所述块均采用第一降噪参数进行降噪；或者，当所述运动块的数量小于或等于所述整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块；以所述第一降噪参数对所述运动块进行降噪，以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪；其中，所述第一降噪参数小于第三降噪参数，且所述第三降噪参数小于所述第二降噪参数。

【技术特征摘要】
1.一种视频图像3D降噪方法，其特征在于，包括：将目标帧图像划分为若干互不重叠的块；检测所有块的类型，所述类型包括静止块和运动块；统计所述目标帧图像中运动块的数量；判断所述运动块的数量是否大于整帧运动的块阈值；当所述运动块的数量大于所述整帧运动的块阈值时，对所有的所述块均采用第一降噪参数进行降噪；或者，当所述运动块的数量小于或等于所述整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块；以所述第一降噪参数对所述运动块进行降噪，以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪；其中，所述第一降噪参数小于第三降噪参数，且所述第三降噪参数小于所述第二降噪参数。2.根据权利要求1所述的视频图像3D降噪方法，其特征在于，将目标帧图像划分为若干互不重叠的块，包括：对目标帧图像进行均值滤波1/16下采样，确定采样像素点；将相互邻近4行4列的采样像素点组成所述块。3.根据权利要求2所述的视频图像3D降噪方法，其特征在于，所述检测所有块的类型，包括：在每个块内，判断相应的采样像素点是否为运动点；统计所述块内运动点的数量；判断所述运动点的数量是否大于块运动阈值；若所述运动点的数量大于所述块运动阈值，所述块为运动块；或者，若所述运动点的数量小于等于块运动阈值，所述块为静止块。4.根据权利要求3所述的视频图像3D降噪方法，其特征在于，所述在每个块内，判断相应的采样像素点是否为运动点，包括：将参考帧图像划分为若干互不重叠的、与目标帧图像相对应的块，所述块内包括多个采样像素点；逐点计算目标帧图像采样像素点的像素值与相应的参考帧图像采样像素点的像素值的差值；判断所述差值是否大于像素级运动阈值；若所述差值大于所述像素级运动阈值，所述目标帧图像中的采样像素点为运动点；或者，若所述差值小于或等于所述像素级运动阈值，所述目标帧图像中的采样像素点为静止点。5.根据权利要求1所述的视频图像3D降噪方法，其特征在于，当所述运动块的数量小于或等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近区域内的静止块作为膨胀块，包括：预设膨胀层数N，其中N≥2；将运动块八邻域内的静止块作为第一级膨胀块；将第N-1级膨胀块远离运动块方向的、八邻域内的静止块作为第N级膨胀块；所述以第二降噪参数对所述运动块邻近区域外的静止块进行降噪，以第三降噪参数对所述膨胀块进行降噪，包括：对每级膨胀块，设置不同的第三降噪参数，且所述第三降噪参数随着膨胀块级别的增大而增大；以第二降噪参数对所述第N级膨胀块之外的静止块进行降噪；以相应的第三降噪参数，对每级膨胀块进行降噪。6.根据权利要求5所述的视频图像3D降噪方法，其特征在于，当所述运动块的数量小于或等于整帧运动的块阈值时，将位于运动块邻近...

【专利技术属性】
技术研发人员：官升，秦刚，刘宇轩，姜黎，李淼，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43