去除彩色图像乘性噪声的计算机装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置及设备。其中，计算机装置包括用于对输入待处理彩色图像进行乘性噪声去除的噪声去除组件，噪声去除组件包括获取待处理彩色图像的图像采集器和预先构建去噪模型并确定去噪模型的各项参数的模型构建模块。模型构建模块包括用于基于通用乘性噪声模型的数据项确定待处理彩色图像和去噪后彩色图像间相似度的相似度处理子模块、用于基于耦合MTV模型和高阶TC模型的规则项确定去噪后彩色图像的光滑度的光滑处理子模块；用于利用增广拉格朗日方法和交替优化乘子法计算去噪模型的各项参数的数据处理子模块。本申请去后噪图像的非边缘区平滑自然且消除了阶梯效应，很好地保持了彩色图像的边缘和角点。

Computer device and equipment for removing multiplicative noise of color image

The embodiment of the invention discloses a computer device and a device for removing multiplicative noise of a color image. Among them, the computer device includes a noise removal component for multiplicative noise removal of the input color image to be processed, and the noise removal component includes an image collector for acquiring the color image to be processed and a model building module for pre constructing the noise removal model and determining the parameters of the noise removal model. The model building module includes the similarity processing sub module for determining the similarity between the color image to be processed and the color image after denoising based on the data item of the general multiplicative noise model, the smoothness processing sub module for determining the smoothness of the color image after denoising based on the rule item of the coupled MTV Model and the high-order TC model, and the augmented Lagrangian method and the alternating optimization multiplier method The data processing sub module for calculating the parameters of the denoising model. The non edge area of the denoised image of the application is smooth and natural, and the step effect is eliminated, and the edge and corner of the color image are well maintained.

【技术实现步骤摘要】
去除彩色图像乘性噪声的计算机装置及设备
本专利技术实施例涉及图像处理
，特别是涉及一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置及设备。
技术介绍
随着计算机视觉技术的快速发展，其在各行各业以及日常生活中的应用越来越广泛，图像处理为计算机视觉技术中关键的一环，如何通过图像处理得到高质量图像在计算机视觉的具体实现过程中非常重要。可以理解的是，图像在传输或存储过程中会产生噪声，而噪声对图像质量影响较大，有效去除图像中的噪声有利于得到高质量图像，增大信噪比，更好地体现原始图像携带的信息。根据噪声和信号之间的关系，图像噪声可分为加性噪声和乘性噪声。目前的图像去噪方法对图像加性噪声效果很好，而像遥感图像、合成孔径雷达图像和医学超声图像等图像中存在的乘性噪声并不能直接利用相关图像去噪方法进行去除。为了实现去除图像中的乘性噪声，例如乘性高斯噪声、乘性伽马噪声、乘性瑞利噪声等，相关技术提出了利用乘性噪声模型进行乘性噪声的去除。但是，利用现有的乘性噪声模型对图像进行噪声去除后，图像会存在阶梯效应、细节缺失以及图像边缘模糊的缺点。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置及设备，解决了现有图像去噪存在的弊端，去噪图像的非边缘区平滑自然且消除了阶梯效应，可以很好地保持彩色图像的边缘和角点，而且对彩色图像的对比度和纹理细节处理非常好。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本专利技术实施例一方面提供了一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，包括用于对输入待处理彩色图像进行乘性噪声去除的噪声去除组件，所述噪声去除组件包括图像采集器和模型构建模块；所述图像采集器用于获取所述待处理彩色图像；所述模型构建模块用于预先构建去噪模型并确定所述去噪模型的各项参数，所述模型构建模块包括相似度处理子模块、光滑处理子模块以及数据处理子模块；其中，所述相似度处理子模块用于基于通用乘性噪声模型的数据项确定所述待处理彩色图像和去噪后彩色图像间的相似度；所述光滑处理子模块用于基于耦合MTV模型和高阶TC模型的规则项确定所述去噪后彩色图像的光滑度；所述数据处理子模块用于利用增广拉格朗日方法和交替优化乘子法计算所述去噪模型的各项参数。可选的，所述光滑处理子模块用于基于规则项耦合关系计算式确定所述去噪后彩色图像的光滑度，所述规则项耦合关系计算式为：式中，α1为惩罚参数，l为所述待处理彩色图像的层数，fi为所述待处理彩色图像，ui为去噪后彩色图像，a、c、b为确定所述去噪模型类型的常数，α2为惩罚参数。可选的，所述去噪模型用于当c＝0，a＝-1，b＝1时去除乘性高斯噪声，所述去噪模型用于当b＝0，a＝c＝1时去除乘性伽马噪声，所述去噪模型用于当b＝0，b＝c＝1时去除乘性瑞利噪声。可选的，所述数据处理模块为用于基于数据项关系计算式确定所述待处理彩色图像和去噪后彩色图像的相似度，所述数据项关系计算式为：式中，α3为惩罚参数，l为所述待处理彩色图像的层数，ui为去噪后彩色图像。可选的，所述去噪模型为基于乘性噪声去除关系计算式构建，所述乘性噪声去除关系计算式为：式中，α1为惩罚参数，l为所述待处理彩色图像的层数，fi为所述待处理彩色图像，ui为去噪后彩色图像，a、c、b为确定所述去噪模型类型的常数，α2为惩罚参数，α3为惩罚参数。可选的，还包括与所述噪声去除组件相连的去噪验证模块，所述去噪验证模块包括去噪效果判断子模块和参数重新计算子模块；所述去噪效果判断子模块用于判断所述去噪后彩色图像的去噪效果是否符合预设去噪标准；参数重新计算子模块用于若所述去噪后彩色图像的去噪效果不符合预设去噪标准，则发送重新计算所述去噪模型的各项参数的指令。可选的，还包括与所述噪声去除组件相连的人机交互模块；所述人机交互模块用于接收用户输入指令并展示所述去噪后彩色图像。可选的，还包括与所述人机交互模块相连的格式转化模块，所述格式转化模块用于根据用户输入的图像格式类型指令将所述去噪后图像的格式转化为相应图像格式。本专利技术实施例另一方面提供了一种去除彩色图像乘性噪声的设备，包括如前任一项所述去除彩色图像乘性噪声的计算机装置。本申请提供的技术方案的优点在于，能够结合MTV模型较好的边缘保持能力，在去噪的同时保持彩色图像的边缘和角点，并且拥有TC模型的角点和光滑度的保持能力，使得去噪图像的非边缘区平滑自然且消除了阶梯效应，可以很好地保持彩色图像的边缘和角点，而且对彩色图像的对比度和纹理细节处理非常好。此外，采用增广拉格朗日方法和交替优化乘子法确定去噪模型的各项参数，大幅提升了数据计算效率，有利于提升图像去噪效率。此外，本专利技术实施例还针对去除彩色图像乘性噪声的计算机装置提供了相应的实现设备，进一步使得所述计算机装置更具有实用性，所述设备具有相应的优点。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置的一种具体实施方式结构图；图2为本专利技术实施例提供的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置的另一种具体实施方式结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。在介绍了本专利技术实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。首先参见图1，图1为本专利技术实施例提供的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置在一种具体实施方式下的结构框架示意图，本专利技术实施例可包括以下内容：去除彩色图像乘性噪声的计算机装置可包括噪声去除组件1，噪声去除组件1用于对输入待处理彩色图像进行乘性噪声去除。噪声去除组件1可包括图像采集器11和模型构建模块12。可以理解的是，图像采集器11可用于获取待处理彩色图像，待处理彩色图像即为需要进行去噪处理的彩色图像，可以采用任何一种可实现从系统中获取待处理图像的装置或器件，本申请对此不做任何限定。在本实施例中，模型构建模块12可用于预先构建去噪模型并确定去噪模型的各项参数。模型构建模块12可包括相似度处理子模块121、光滑处理子模块122以及数据处理子模块123。其中，相似度处理子模块121用于基于通用乘性噪声模型的数据项确定待处理彩色图像和去噪后彩色图像间的相似度。该模块决定了原始彩色图像和去噪后所得图像之间的逼真程度，相似度处理子模块121的处理效果越好，去噪后所得图像的失真度越小。基于TV规则项的通用乘性噪声模型可为：式中，f(x)：Ω→R为定义于图像空间Ω上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，其特征在于，包括用于对输入待处理彩色图像进行乘性噪声去除的噪声去除组件，所述噪声去除组件包括图像采集器和模型构建模块；所述图像采集器用于获取所述待处理彩色图像；所述模型构建模块用于预先构建去噪模型并确定所述去噪模型的各项参数，所述模型构建模块包括相似度处理子模块、光滑处理子模块以及数据处理子模块；其中，所述相似度处理子模块用于基于通用乘性噪声模型的数据项确定所述待处理彩色图像和去噪后彩色图像间的相似度；所述光滑处理子模块用于基于耦合MTV模型和高阶TC模型的规则项确定所述去噪后彩色图像的光滑度；所述数据处理子模块用于利用增广拉格朗日方法和交替优化乘子法计算所述去噪模型的各项参数。

【技术特征摘要】
1.一种去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，其特征在于，包括用于对输入待处理彩色图像进行乘性噪声去除的噪声去除组件，所述噪声去除组件包括图像采集器和模型构建模块；所述图像采集器用于获取所述待处理彩色图像；所述模型构建模块用于预先构建去噪模型并确定所述去噪模型的各项参数，所述模型构建模块包括相似度处理子模块、光滑处理子模块以及数据处理子模块；其中，所述相似度处理子模块用于基于通用乘性噪声模型的数据项确定所述待处理彩色图像和去噪后彩色图像间的相似度；所述光滑处理子模块用于基于耦合MTV模型和高阶TC模型的规则项确定所述去噪后彩色图像的光滑度；所述数据处理子模块用于利用增广拉格朗日方法和交替优化乘子法计算所述去噪模型的各项参数。2.根据权利要求1所述的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，其特征在于，所述光滑处理子模块用于基于规则项耦合关系计算式确定所述去噪后彩色图像的光滑度，所述规则项耦合关系计算式为：式中，α1为惩罚参数，l为所述待处理彩色图像的层数，fi为所述待处理彩色图像，ui为所述去噪后彩色图像，a、c、b为确定所述去噪模型类型的常数，α2为惩罚参数。3.根据权利要求2所述的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，其特征在于，所述去噪模型用于当c＝0，a＝-1，b＝1时去除乘性高斯噪声，所述去噪模型用于当b＝0，a＝c＝1时去除乘性伽马噪声，所述去噪模型用于当b＝0，b＝c＝1时去除乘性瑞利噪声。4.根据权利要求1所述的去除彩色图像乘性噪声的计算机装置，其特征在于，所述数据处理模块为用于基于数据项关系计算式确定所述待处理彩...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟波，潘振宽，王加忠，王静，徐娟，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37