[发明专利]基于块匹配的图像降噪并行算法

说明书

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种基于块匹配的图像降噪并行算法。本发明提供的算法，根据相邻参考图块寻找相似图块时存在大量重复计算的特性，将同一行的参考图块分配为多个组别，以不同线程块分别处理，在各个线程块中，将各个参考图块的搜索邻域范围划分入多个线程组，并在各线程组中同时进行对应参考图块与相应组邻域范围内相邻图块的相似度计算；从而避免了重复计算，大幅度的加快了算法的实现时间。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种基于块匹配的图像降噪并行算法。

背景技术

现有的基于块匹配的图像降噪算法主要包含如下步骤：根据参考图块的大小确定图像中有效的参考图块的范围，根据相似图块搜索窗口的大小n，计算每一个参考图块与其邻域图块的距离，根据阈值T1和相似图块的最大个数N为每一个参考图块构建3-D相似图块栈，默认包含参考图块；对每个参考图块的所有相似图块栈做2-D FFT正变换；再对相似图块中的每一个点做16点1-D复数FFT正变换，进行硬阈值处理，变换域系数小于阈值的置为0，然后做1-D复数FFT逆变换；对参考图块的所有相似图块栈做2-D FFT逆变换；把3-D相似图块栈中的每一个图块还原到图像上对应的位置，因为图块间有重叠，所以需要对每个像素点的值进行加权累加，同时记录下图像中每个像素点的权重；最后一步对所有像素点进行加权平均得到最终的降噪图像。在采用传统方式应用基于块匹配的图像降噪算法时，需要对每个参考块到邻域图块的距离依次进行计算，这种计算方式不仅耗费时间长，而且由于各个参考图块本身是部分重叠图块，因此不同参考图块先后进行计算时，不可避免的出现对同一像素点进行重复计算的问题，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术应用基于块匹配的图像降噪算法时，由于依次对每个参考图块进行计算，从而造成计算时间长，且存在同一像素点重复计算的问题，提供一种并行的基于块匹配的图像降噪算法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于块匹配的图像降噪并行算法，包含如下步骤：

在为每个参考图块确定相似图块的步骤中，确定待处理图像像素大小width×height，其中，width表示待处理图像x方向上像素，height表示待处理图像y方向上像素；确定待处理图像参考图块图块大小k×k和步长p；确定待处理图像x方向上每行参考图块数量y方向上每列的参考图块数量

以行为基准，将同一行的参考图块分配入多个线程块进行处理，各个线程块负责处理的参考图块不重复；

每个线程块包含N_warp个线程组；每个线程组包含N_thread个线程，每个线程块负责N_patch个参考图块的处理；N_warp、N_thread均为1以上自然数，N_patch≤N_thread；即，每个线程块负责N_patch个参考图块包含的k行，(N_patch-1)×p+k列范围的图像数据的相似度计算；