[发明专利]一种图像的降噪方法

说明书

本发明提供了一种图像的降噪方法，该方法首先将图像转换成纹理格式的RGB图像并进行二维高斯模糊去除高频信息，再计算图像中每一像素点的噪声强度；然后，将去除高频信息的图像和原图进行混合并转换至Lab色彩空间，去除其高频信息后再转回至RGB色彩空间便得到降噪后的图像。本发明所述的降噪方法能够在GPU中对图像进行快速降噪处理，具有实时性强，降噪效果好的优点。

技术领域

本发明涉及一般的图像数据处理，具体涉及图像的增强方法，该方法适用于在对数码相机、手机等拍摄设备中对所获得的图像进行快速降噪处理。

背景技术

随着数码技术的飞速发展，数码相机和具有拍摄功能的拍照手机已非常普及。由于数码相机和拍照手机的镜头和图像传感器尺寸有限，导致图像传感器中单位像素的感光面积太小，因此在拍摄实时图像时会产生大量的随机量子噪声，特别是在光线较弱的条件下，这种问题表现的更加突出。量子噪声不仅影响图像的清晰度和图像质量，同时也会限制用户拍摄图像时的所处的场景。针对这一问题，需要一种图像的降噪处理方法能够对光线较弱的场景下拍摄的图像进行降噪处理。

目前现有的较通用的降噪处理方法有双边滤波降法和相似块平均法。

其中，双边滤波法的降噪原理为：根据几何空间和像素值差值设定滤波系数，对图像进行保边去噪处理，其处理方法如下式a)：

式a)中，g为滤波降噪后的图像，g(i,j)为滤波降噪图像中的像素点，f为原图像，f(k,l)为……， w(i,j,k,l)为滤波器系数，σ_d是空间滤波系数，σ_r为像素值滤波系数。双边滤波法的运算求和过程在计算点的r×r的邻域范围内进行，因此降噪运算速度较快，可以实现对实时视频图像的降噪，但是效果明显不佳，如，表面模糊感加强、边缘生硬、出现假边等。

相似块平均法的降噪原理是，以计算点为中心，将其r×r的邻域范围作为一图像块，计算该图像块与图像中其他图像块的颜色空间距离，找到与该图像块的颜色空间距离较小的数个图像块，将这些图像块的中心点与计算点进行组合求均值。重复上述方法遍历图像中所有的计算点，从而获得降噪结果。这种方法虽然能够较好的保留图像中的纹理细节，但是运算复杂度较高，运算速度慢，不能适用于在拍摄设备中对视频图像进行实时降噪处理。

发明内容

鉴于现有技术之不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种图像的降噪方法，该方法能够在GPU中对图像进行快速降噪处理，具有实时性强，降噪效果好的优点。

本发明解决上述技术问题的方案是：

一种图像的降噪方法，该方法由以下步骤组成：

1)将待处理图像转换成纹理格式的RGB图像S；

2)分别在R、G和B三通道中对RGB图像S进行以下处理：

以RGB图像S中的每一像素点为中心点，在3×3、5×5或7×7邻域范围内分别进行R、 G和B三个通道的二维高斯模糊，得到每一像素点所对应的R、G和B三个通道的高斯模糊值G_Σ，然后，按下式分别计算每一像素点对应的R、G和B三个通道的噪声强度，具体步骤为：

2.1)按下式I)所示的二维正态分布公式生成一3×3、5×5或7×7的高斯矩阵G_p：

式I)中，r为领域范围大小，u和v分别为二维空间中的点的横坐标值和纵坐标值，即，邻域范围内各像素点到中心点的横坐标方向和纵坐标方向上的间隔；δ为正态分布的标准偏差，并按下式II)取值：