[发明专利]多帧连续等曝光图像的去噪融合方法及装置

说明书

本发明提供一种多帧连续等曝光图像的去噪融合方法及装置，旨在联合同一场景的多张图像信息进行降噪并合成一张低噪高质量图像。所述方法包括：从多帧连续等曝光图像中选取一帧图像作为参考图像；将所述参考图像进行分块，得到多个参考块，在其它各帧图像中找到与每个参考块相应的对应块，得到多组图像块；分别对每组图像块进行融合，得到多组融合后的图像块，并最终得到经时域融合后的图像。本发明在融合过程中的计算完全基于非频域的处理，大大降低了计算量，同时兼顾了计算效率与融合结果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种多帧连续等曝光图像的去噪融合方法及装置。

背景技术

受限于手机上相机的透镜及像素点的尺寸大小，在低亮环境下，手机拍照更容易产生噪声严重的图像。如何快速有效地估计噪声、去除噪声，在低亮情况下也能稳定成像便是一个挑战。

基于点的均值滤波可有效消除加在图像平滑区域各点上服从同分布的随机噪声，同理，基于若干个相似图像块的联合去噪也能十分有效地消除随机噪声。目前，基于块相似性的联合去噪方法主要包括3DNR(3D降噪)、NLM(非局部均值)、BM3D(三维块匹配)等，这些方法被证明是一种十分有效的可提高图像质量的手段。而图像的去噪处理，通常分为两种实现方式：其一是在空间域直接对像素的处理；另一种则先对图像进行转换，然后在变换域(频域)对于图像的变换系数进行处理，最后经反变换得到处理后图像。通常采用的3DNR与NLM实现方法是在空间域完成的，而BM3D兼顾时域与频域处理。

现有技术中采用的一种方案流程类似于BM3D，主要实现过程包括分组(对齐)和滤波(合并)两步。具体流程为：连续低曝光快拍获得Bayer(拜耳)域一组图像作为输入，选取参考帧(lucky image)，分块后再基于块内像素间距离的判断，为参考帧图像的每一个小块在其它帧中找到对应的小块，再经过对每一组参考块与对应块进行时域与空域的滤波，获得最终输出图像。该方案的优势在于：在暗光或者有快速运动物体的情景下，系统稳定，成像噪声小，伪影问题能够得到很好控制；且在Bayer域的操作可有效地提高图像的动态范围。

但是，由于该方案流程中的关键步骤合并无论在时域或空域处理均在频域完成的，因而存在一些突出且明显的缺点，主要有：1、耗时：Bayer域输入图像的处理分四个平面分别进行频域的滤波处理，计算量变大；2、频域的单点处理会影响整个空间域像素的取值，其参数调制与控制较难，容易生成伪彩色；在高对比度及高频区域，易出现各种伪影。

发明内容

本发明提供的多帧连续等曝光图像的去噪融合方法及装置，融合过程中的计算完全基于非频域的处理，大大降低了计算量，同时兼顾了计算效率与融合结果。

第一方面，本发明提供一种多帧连续等曝光图像的去噪融合方法，包括：

从多帧连续等曝光图像中选取一帧图像作为参考图像；

将所述参考图像进行分块，得到多个参考块，在其它各帧图像中找到与每个参考块相应的对应块，得到多组图像块；

分别对每组图像块进行融合，得到多组融合后的图像块，并最终得到经时域融合后的图像。

可选地，在所述分别对每组图像块进行融合，得到多组融合后的图像块，并最终得到经时域融合后的图像之后，所述方法还包括：

对所述经时域融合后的图像进行空域滤波。

可选地，所述对每组图像块进行融合，得到多组融合后的图像块包括：

计算所述参考图像中每个参考块与其它各帧图像中的对应块之间的距离；

将计算出来的距离与预设阈值进行比较；

当计算出来的距离小于预设阈值时，保持其它帧图像中的对应块不变；

当计算出来的距离大于预设阈值时，自动构造含噪声的对应块；