優(yōu)先權聲明

本申請要求于2015年3月24日提交的題為“non-localmeansimagedenoisingwithanadaptivedirectionalspatialfilter(具有自適應有向空間濾波器的非局部均值圖像去噪)”的美國非臨時專利申請?zhí)?4/667,548的優(yōu)先權，并且所述美國申請通過援引以其全文并入本文

背景技術：

圖像去噪是圖像處理流水線中重要的功能塊。圖像去噪方法的目標是從有噪測量結果中恢復出原圖像。由數(shù)碼相機傳感器生成的圖像從多種源中拾取噪聲，出于美觀或?qū)嵱?如機器視覺)目的應該降低噪聲。理想地，圖像去噪塊所利用的降噪算法應該通過降低噪聲并使真實細節(jié)損失最小化來提高圖像清晰度。技術難點在于魯棒地區(qū)分噪聲與圖像細節(jié)。

對相對于空間上圍繞目標像素的像素群的像素執(zhí)行某種求平均或加權的許多圖像去噪算法被稱為“局部均值”或者“局部平滑”濾波器。高斯模糊濾波器是均勻局部均值濾波器的示例。相對于許多局部均值算法，非局部圖像去噪算法因為后濾波清晰度得到提高同時真實細節(jié)損失減少而在過去十年得以普及。在“非局部均值”(nlm)算法中，nlm濾波器利用在圖像中發(fā)現(xiàn)的自相似性的冗余度通過對圖像中更多數(shù)量的像素(所述像素由基于多像素補丁的比較的所述像素與目標像素的相似度進行加權)取平均值來減少邊緣模糊。在一些示例性nlm算法中，針對每個輸入像素，確定包括目標像素的目標補丁。然后，評估其他候選補丁(通常被局限在目標補丁的鄰域內(nèi))的相似性。根據(jù)通過應用相似性濾波函數(shù)分配給候選補丁的“自相似性”權重，然后可以將平均像素值計算為候選補丁的加權平均。

附圖說明

在附圖中通過舉例而非限制的方式展示了本文所描述的材料。為了圖示的簡明和清晰，圖中所展示的元件不一定按比例繪制。例如，為清楚起見，某些元件的尺寸相對于其他元件可能被放大了。另外，在認為適當?shù)那闆r下，在附圖之間對參考標記加以重復以表示相應的或相似的元件。在附圖中：

圖1是流程圖，展示了根據(jù)一些實施例的自適應有向非局部均值圖像去噪方法；

圖2是流程圖，展示了根據(jù)一些實施例的采用自適應有向高斯空間濾波器的自適應有向非局部均值圖像去噪方法；

圖3是圖示，展示了根據(jù)實施例的空間濾波器方向性與邊緣度量的依賴關系；

圖4是圖示，展示了根據(jù)一些實施例的圖像幀的輸入像素；

圖5a是根據(jù)一個或多個實施例的包括圖像去噪模塊的系統(tǒng)的功能框圖，所述圖像去噪模塊包括自適應有向非局部均值去噪模塊；

圖5b是根據(jù)一個或多個替代性實施例的圖像處理流水線的功能框圖，所述圖像處理流水線包括自適應有向非局部均值去噪模塊；

圖6是根據(jù)實施例的包括圖5a或5b中系統(tǒng)的采用圖像處理器的示例性超低功耗系統(tǒng)的簡圖；并且

圖7是根據(jù)一個或多個實施例安排的示例性移動手持平臺的簡圖。

具體實施方式

參照附圖描述了一個或多個實施例。雖然對特定配置和布置進行了詳細的描繪和討論，但應理解，這僅出于說明目的來進行。相關領域的技術人員將認識到，在不背離本描述的精神和范圍的情況下其他配置和布置是可能的。將對相關領域的技術人員明顯的是，本文描述的技術和/或布置可以在本文詳細描述的系統(tǒng)和應用之外的各種各樣的其他系統(tǒng)和應用中被采用。

在以下詳細的說明書中對附圖進行參考，這些附圖形成說明書的一部分并且展示了示例性實施例。進一步地，應當理解，在不背離要求保護的主題的范圍的情況下，可以利用其他實施例并且可以做出結構和/或邏輯改變。因此，以下詳細說明不應以限制的含義來理解并且要求保護的主題的范圍僅由所附權利要求書及其等效物來限定。

在以下描述中，陳述了許多細節(jié)，然而，將對本領域技術人員明顯的是，實施例可以在沒有限制特定細節(jié)的情況下被實踐。以框圖形式而非詳細地示出了眾所周知的方法和設備以避免模糊更顯著的方面。貫穿本說明書對“實施例(anembodiment)”或“一個實施例(oneembodiment)”的引用意味著在至少一個實施例中包括了與所述實施例結合描述的具體特性、結構、功能或特性。因此，貫穿本說明書在各處出現(xiàn)的短語“在實施例中(inanembodiment)”或在“在一個實施例中(inoneembodiment)”并非必須指同一個實施例。此外，在實施例的上下文中描述的具體特性、結構、功能或特性可以用任何適當?shù)姆绞浇M合在一個或多個實施例中。例如，第一實施例可以與第二實施例在任何地方進行組合，其中，與這兩個實施例相關聯(lián)的具體特性、結構、功能或特性不相互排斥。

如在示例性實施例和所附權利要求書的描述中使用的，除非上下文另外明確指示，否則單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”和“所述(the)”旨在同樣包括復數(shù)形式。還將理解的是，如本文使用的術語“和/或”指代并且包括相關聯(lián)的列舉項的一個或多個項的任何和所有可能組合。

如說明書通篇以及權利要求書中所使用的，通過術語“...中的至少一個”或者“...中的一個或多個”所連結的項列表表示所列項的任意組合。例如，短語“a、b或c中的至少一項”可意指a；b；c；a和b；a和c；b和c；或a、b和c。

術語“耦合”和“連接”連同其衍生詞在此可以用于描述部件之間的功能關系或結構關系。應當理解，這些術語并不意為彼此的同義詞。相反，在具體實施例中，“連接”可以用于指示兩個或更多個元件彼此直接進行物理的、光學的或電學的接觸?！榜詈稀笨梢杂糜谥甘緝蓚€或更多個元件彼此進行直接的或間接的(在它們之間具有介入元件)物理的、光學的或電學的接觸，和/或指示兩個或更多個元件彼此合作或交互(例如，由于因果關系的原因)。

就對計算機存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)比特進行的操作的算法和符號表示而言，呈現(xiàn)在此提供的詳細說明書的一些部分。如從以下討論中明顯的是，除非另外特別聲明，否則應認識到，貫穿本說明書，使用如“運算(calculating)”、“計算(computing)”、“確定(determining)”、“估計(estimating)”、“存儲(storing)”、“收集(collecting)”“顯示(displaying)”、“接收(receiving)”、“合并(consolidating)”、“生成(generating)”、“更新(updating)”等術語的討論是指計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備的動作和過程，所述計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備對表示為計算機系統(tǒng)的包括寄存器和存儲器的電路系統(tǒng)中的物理(電子)量的數(shù)據(jù)進行操縱并且將其轉(zhuǎn)換成類似地表示為計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其他此類信息存儲、傳輸或顯示設備中的物理量的其他數(shù)據(jù)。

以下描述闡述可以在如例如片上系統(tǒng)(soc)架構等架構中顯現(xiàn)的實施例。在此描述的技術和/或布置的實現(xiàn)方式不局限于具體的架構和/或計算系統(tǒng)，并且出于類似目的可以由任何架構和/或計算系統(tǒng)實現(xiàn)。采用例如多個集成電路(ic)芯片和/或封裝的各種架構、和/或諸如機頂盒、智能電話等的各種計算設備和/或消費電子(ce)設備可以實現(xiàn)本文所描述的技術和/或布置。此外，雖然以下描述可以闡述許多特定的細節(jié)(如邏輯實現(xiàn)、系統(tǒng)部件的類型和內(nèi)在關系、邏輯劃分/集成選擇等)，但可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐要求保護的主題。此外，可以不詳細示出某些材料(如，例如，控制結構和完整的軟件指令序列)，以便不模糊在此公開的材料。

在此公開的材料的某些部分是在硬件(例如，如圖形處理器中的邏輯電路系統(tǒng))中實現(xiàn)的。某些其他部分可以在硬件、固件、軟件、或其任意組合中實現(xiàn)。在此公開的至少部分材料還可以被實現(xiàn)為存儲于機器可讀介質(zhì)上的指令，這些指令可以被一個或多個處理器(圖形處理器和/或中央處理器)讀取或執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可以包括用于存儲或傳輸具有由機器(例如，計算設備)可讀形式的信息的任何介質(zhì)和/或機制。例如，機器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(rom)；隨機存取存儲器(ram)；磁盤存儲介質(zhì)；光存儲介質(zhì)；閃存設備；電氣、光學、聲學或其他類似的非瞬態(tài)有形介質(zhì)。

雖然相比大多數(shù)局部均值濾波器nlm去噪技術通常提高了圖像質(zhì)量，但是發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)nlm技術以低信噪比(snr)遭受不平滑邊緣。因此，能夠提高邊緣平滑度同時保留nlm技術的期望屬性的圖像去噪技術和硬件架構是有利的。因此，以下描述一種或多種系統(tǒng)、方法和計算機可讀介質(zhì)，用于至少部分地通過結合自適應有向空間濾波器而增強的nlm圖像去噪。此邊緣增強型nlm去噪在本文中被稱為“自適應有向非局部均值圖像去噪”。與隨噪聲增大而遭受較差邊緣平滑的常規(guī)nlm濾波器對比，本文描述的自適應有向非局部均值圖像去噪實施例借助于空間濾波函數(shù)積極地對穿過目標像素的邊緣進行說明，所述空間濾波函數(shù)具有基于針對所述目標像素確定的邊緣度量所適配的方向性參數(shù)。在一些實施例中，通過對輸入目標像素值應用相似性濾波函數(shù)和有向空間濾波函數(shù)來確定經(jīng)濾波的像素值。在一些實施例中，邊緣度量評估邊緣穿過目標像素的概率，并且基于邊緣度量計算空間濾波函數(shù)的控制空間濾波器方向性的一個或多個參數(shù)。在一些實施例中，自適應空間濾波函數(shù)的寬度根據(jù)邊緣度量從均勻濾波值變化到非均勻濾波值。在一些實施例中，針對目標像素確定空間梯度方向并且非均勻濾波寬度的取向相對于所述梯度方向?qū)?。本文的一些實施例由此可以根?jù)更加均勻的空間濾波器對邊緣外的第一目標像素進行降噪，并且根據(jù)更加非均勻的空間濾波器對邊緣上的第二目標像素進行降噪。在snr低且目標像素和相似的局部補丁兩者噪聲更大的情況下，根據(jù)本文所描述的一些實施例的具有自適應有向空間濾波的nlm去噪已被發(fā)現(xiàn)增加了邊緣偏置，所述邊緣偏置有利地實現(xiàn)了更平滑的邊緣而不損壞細節(jié)保護，所述方法常見于純有向去噪算法中。

圖1是根據(jù)實施例展示了nlm圖像去噪方法101的流程圖。可以針對在區(qū)域ω的離散圖像i中的所有像素來執(zhí)行方法101，其中，針對將被經(jīng)濾波的輸出像素p輸出取代的一個有噪輸入目標像素p輸入執(zhí)行一次迭代。圖1所展示的迭代可以在并行處理架構中跨多個線程或執(zhí)行單元上串行地或并行地實現(xiàn)。方法101的每次迭代/線程從在操作105處接收輸入像素值pi開始。被接收作為輸入的值包括有待濾波的輸入目標像素值p輸入以及目標像素的空間鄰域內(nèi)的多個像素值。在示例性實施例中，空間鄰域被調(diào)整大小為小于包括p輸入的ω。在此鄰域外的像素在確定經(jīng)濾波的輸出像素p輸出時不被給予任何權重。所述空間鄰域可以具有任何預先確定的大小(例如，比nxn像素圖像幀小的固定的kxk窗口)，用于相應地減小在方法101中執(zhí)行的用于確定經(jīng)濾波的輸出像素值p輸出的計算量。在一個實施例中，如下文進一步所述，鄰域的大小以及因此在操作105處接收的輸入像素值樣本的大小被預先確定以適應特定的非局部均值算法。盡管將鄰域定義為比nxn圖像小在計算開銷方面具有實用優(yōu)勢，但是應注意，本文中的實施例同樣可應用于利用針對nxn圖像內(nèi)所有像素計算出的權重對目標像素進行濾波的技術。

在一些實施例中，輸入像素值pi是rgb空間中的原始數(shù)據(jù)。而此原始數(shù)據(jù)可以是由相機傳感器輸出的原始拜耳(bayer)數(shù)據(jù)等等，在有利的實施例中，像素值pi已經(jīng)被預先處理到一定程度，例如被線性化(包括黑度校正)和色差校正。原始圖像數(shù)據(jù)也可以已經(jīng)校正過已知的不良像素，并且鏡頭陰影校正可以已經(jīng)在去噪方法101的上游被執(zhí)行。在一些其它實施例中，在操作105處接收的輸入像素值pi在yuv空間中，其中，在亮度(y)通道上具體地操作方法101。

在操作110處，針對目標像素p輸入計算出邊緣度量v邊緣。許多邊緣檢測方法在本領域是已知的，并且可以在操作110處被采用。在操作110處可以有利地采用返回超過兩種狀態(tài)的邊緣檢測方法。在一些實施例中，在操作110處執(zhí)行的邊緣檢測方法返回邊緣度量，所述邊緣度量根據(jù)發(fā)現(xiàn)邊緣的確定性和/或邊緣穿過目標像素p輸入的概率在0與1之間的多個等級之間變化(例如，0≤v邊緣≤1)。在一些實施例中，在操作110處采用隨機性邊緣檢測器。在一些實施例中，在操作110處的邊緣檢測需要計算在目標像素p輸入處的一個或多個像素值(例如，強度)的空間梯度。與具有更大幅值的梯度相關聯(lián)的較強邊緣可以被分配有指示更大確定性的度量。在一個示例性實施例中，在操作110處通過對梯度幅值進行軟閾值設定來確定邊緣度量：

其中，rg[x,y]是在目標像素位置x,y處的梯度幅度，并且t1、t2是兩個可配置的閾值。對于此類實施例，由于實施例不進一步限于此上下文，可以通過以下任何已知技術來確定梯度的幅值。例如，可以采用索貝爾(sobel)算子、羅伯茨交叉(robertscross)算子、蒲瑞維特(prewitt)算子或其他類似的梯度算子。

在操作115處，基于邊緣度量確定自適應空間濾波函數(shù)的一個或多個參數(shù)。由圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動，在操作115處計算出的(多個)空間濾波函數(shù)參數(shù)將適應于調(diào)制空間濾波方向性的目標像素p輸入處邊緣的存在。nlm去噪中的空間濾波器用于將基于空間的加權與基于相似性的加權進行組合，使得可以給予鄰域窗口第一區(qū)域內(nèi)的相似補丁內(nèi)的像素比位于鄰域窗口第二區(qū)域內(nèi)的像素更大的重要性。在數(shù)學上，根據(jù)一些實施例的nlm去噪是兩個濾波函數(shù)相乘：

f(n,m)＝fs(n,m)·fls(n,m),(2)

其中，fls是根據(jù)目標補丁與其鄰域內(nèi)的其他補丁之間的相似性距離來控制像素加權的局部相似性濾波函數(shù)。空間濾波函數(shù)fs根據(jù)目標補丁與其鄰域內(nèi)的其他補丁之間相似性距離來控制像素的加權。在一些實施例中，將通過對針對目標像素p輸入計算出的邊緣度量v邊緣的響應而適應于圖像數(shù)據(jù)的是空間濾波函數(shù)fs。因此，盡管恒定空間濾波器(例如，高斯內(nèi)核)不是數(shù)據(jù)驅(qū)動的并且將簡單地基于鄰域窗口內(nèi)的固定優(yōu)先級為像素分配空間權重(例如，使得窗口內(nèi)的中心像素對于相似度距離的貢獻比位于窗口邊緣的像素更大)，根據(jù)本文的一些實施例的自適應空間濾波器用于為鄰域窗口內(nèi)的像素分配空間權重，使得在邊緣上的像素對于相似度距離的貢獻比邊緣外的像素更大。盡管自適應空間濾波函數(shù)fs可以采用多種形式來實現(xiàn)邊緣增強型空間像素加權，以下在圖2、圖3和圖4的上下文下對一些示例性實施例進行更具體的描述。

利用在操作115處計算出的自適應空間濾波函數(shù)fs，方法102在操作120處繼續(xù)，其中，通過評估鄰域窗口內(nèi)的補丁將相似性濾波函數(shù)fls和空間濾波函數(shù)fs應用于目標像素p輸入以達到經(jīng)濾波的目標像素p輸出。在操作130處，經(jīng)濾波的輸出目標像素值p輸出然后被存儲在例如電子存儲器(如但不限于，寄存器、易失性存儲單元、非易失性存儲單元等)中。輸入目標像素p輸入在方法101的多次串行迭代或多個并行線程中增加，直到已經(jīng)對圖像i中的所有像素都進行了同樣的濾波。在進一步的實施例中，經(jīng)濾波的像素值p輸出進一步輸出到顯示流水線、和/或編碼流水線、和/或無線傳輸流水線。

圖2是流程圖，展示了根據(jù)一些實施例的采用自適應有向高斯濾波器的非局部均值圖像去噪方法201。圖3是根據(jù)一些實施例的通過非局部均值圖像去噪方法201處理的圖像幀的輸入像素的展示。圖4是圖示，展示了根據(jù)一些實施例的控制自適應有向高斯濾波器方向性的參數(shù)與邊緣度量的依賴關系。在方法201中采用的自適應有向高斯濾波器的方向性可以例如基于所計算出的邊緣度量以圖4所展示的方式被調(diào)制。

首先參考圖2，在示例性方法201中，在方法101的上下文下引入的自適應有向空間濾波器被實現(xiàn)為自適應有向高斯濾波器，其中，作為像素網(wǎng)格坐標的函數(shù)的空間濾波器fs采用以下形式：

其中，空間濾波旋轉(zhuǎn)坐標x'和y'、濾波寬度σw和σn將在下文進一步加以描述。針對此類實施例，高斯函數(shù)有待根據(jù)邊緣度量(例如，目標函數(shù)在邊緣上的概率)被調(diào)制為大致橢圓形(例如，圓形)。有向濾波器的取向相對于穿過目標像素的邊緣方向被確定，例如，其中，有向濾波器的較長寬度被定向為平行于邊緣(即，正交于目標像素處估計的空間梯度)。

方法201從在操作205處接收目標像素開始。圖像幀i中的其他像素值可以與輸入目標像素值p輸入一起被接收或使得執(zhí)行方法201的引擎可訪問。在一些實施例中，圍繞目標像素p輸入的局部鄰域內(nèi)的所有像素在操作205處被接收。如圖3所示，圖像或者幀301包括大小為nxn的空間相關的2d像素陣列305。在所描繪的實施例中，像素陣列305的值在rgb空間中。在像素陣列305內(nèi)的是圍繞目標像素310的大小為kxk的局部鄰域315。來自像素陣列305的像素值可以在例如操作205處(圖2)被接收作為輸入像素p輸入。

如圖2進一步所展示的，方法201進行至操作210，在操作210中，針對目標像素p輸入計算出空間梯度方向θ。尤其是，操作210被展示為與操作110處的邊緣度量計算潛在無關，以用于允許單獨地優(yōu)化所述計算。然而，如圖2虛線所指示的，在操作110或210中計算出的結果可以通知另一方。在一些實施例中，空間梯度方向θ可以很容易地從作為在操作110處采用的邊緣檢測算法的一部分而執(zhí)行的梯度幅值計算中進行確定。梯度算子(例如，索貝爾(sobel))內(nèi)核可以應用于在操作110處計算像素陣列或網(wǎng)格(例如，)的每個方向上的梯度分量，在這種情況下，邊緣相對于像素陣列的產(chǎn)生空間梯度的定向角度可以在操作210處被很容易地確定。在替代性的實施例中，例如在|g|被直接估計的情況下，可以通過任何已知的技術獨立地確定空間梯度方向θ，因為實施例在這方面不受進一步限制。圖3進一步展示了鄰域315內(nèi)具有方向θ的示例性空間梯度向量g。

返回到圖2，方法201繼續(xù)到操作215，在所述操作中中計算出空間濾波旋轉(zhuǎn)坐標x’和y’。旋轉(zhuǎn)坐標x’和y’用于確定所述有向濾波器相對于像素網(wǎng)格的方向。在一些實施例中，旋轉(zhuǎn)坐標x’和y’基于空間梯度方向θ。在一個示例性實施例中，旋轉(zhuǎn)坐標x’和y’利用旋轉(zhuǎn)坐標向量來計算：

其中，x和y是圖像i內(nèi)的目標像素p輸入的位置坐標。

在一些實施例中，基于邊緣度量計算有向高斯濾波器的寬度參數(shù)。例如，在方法201中在操作225處，根據(jù)邊緣度量v邊緣計算空間濾波器寬度參數(shù)σw和σn中的至少一者。在有利的實施例中，濾波器寬度參數(shù)σw和σn兩者均被計算為邊緣度量v邊緣的一個或多個函數(shù)。在一些實施例中，濾波器寬度參數(shù)σw和σn是邊緣度量v邊緣的函數(shù)，所述邊緣度量響應于目標像素在邊緣上的更大確定性而增大了高斯濾波器的方向性。在一些實施例中，濾波器寬度參數(shù)σw和σn根據(jù)邊緣度量v邊緣從均勻性(σw＝σν)改變?yōu)榉蔷鶆蛐?如σw>σν)。在一個示例性實施例中，其中，邊緣度量v邊緣從0增大到1，其中0指示未能檢測到邊緣，并且1指示檢測到具有最大確定性的邊緣，空間濾波器寬度參數(shù)σw和σn計算為：

σw＝v邊緣·σb+(1-v邊緣)·σ均勻(5)

σν＝v邊緣·σa+(1-v邊緣)·σ均勻,(6)

其中，σ均勻、σa和σb為控制卷積內(nèi)核的形狀范圍的可配置參數(shù)。在一些實施例中，這些參數(shù)的值滿足關系：σa>σ均勻>σb。在圖4中，自適應有向高斯濾波器形狀的影響被描述為σw和σν，其取決于從0增大到1的邊緣度量v邊緣(例如，0→沒有邊緣；以及1→具有最大確定性的邊緣)。在邊緣最大確定性的限度內(nèi)，實現(xiàn)了最大有向空間濾波器415，其中，濾波器寬度參數(shù)σw和σν分別達到最大長度σα和最小長度σb。在未能檢測到邊緣的限度內(nèi)，實現(xiàn)了最小有向空間濾波器405，其中，濾波器寬度參數(shù)σw和σν等于σ均勻。針對落在這些限度內(nèi)的邊緣度量值，實現(xiàn)了中間有向濾波器410。

返回到圖2，方法201繼續(xù)在操作240處在nlm計算中應用自適應有向濾波函數(shù)fs和相似性濾波函數(shù)fls。如圖3進一步所示，將包括目標像素310的目標像素補丁320與局部鄰域315的所有像素集合內(nèi)的一個或多個候選像素補丁321、322中的每一個進行比較。候選像素補丁321、322可以例如具有預定大小，并且與鄰域215內(nèi)所界定的一定數(shù)量的其他候選像素補丁重疊。給定鄰域內(nèi)候選補丁221的數(shù)量可以例如是圖像/幀內(nèi)(例如，沿著邊緣)的目標像素210的位置的函數(shù)。

對應于每個候選補丁與目標像素補丁有多相似(在本文中稱為“自相似性(self-similarity)”)來計算候選補丁的權重wi。針對具有與目標補丁相似性更大的第一候選補丁的候選補丁權重wi可以例如比針對與目標補丁相似性更小的第二候選補丁的更大。每個候選補丁權重wi可以通過用于評估像素i與p輸入之間的相似度的任何補丁相似性評分函數(shù)來確定，例如其中，0<w(i,p輸入)<1。因為本文中的實施例在這一方面不受進一步的限制，所以可以采用任何已知技術來達到相似性權重。在一個實施例中，相似性測度作為像素值的絕對差之和(例如，強度)進行計算。這種實施例可以有利地在固定功能或半可編程邏輯電路系統(tǒng)(例如，圖像信號處理器)中實現(xiàn)。在一些實施例中，fls包括高斯內(nèi)核函數(shù)，其中，像素值的差平方和作為相似性測度被計算。

候選補丁權重進一步是自適應有向濾波函數(shù)fs的函數(shù)，所述自適應有向濾波函數(shù)用于利用衰減對候選補丁進行加權，所述衰減沿著邊緣比垂直于邊緣要慢。在圖3展示的示例中，其中，在目標像素310處呈現(xiàn)梯度g，對空間濾波器340進行充分地定位和定向，以使得補丁321權重大于補丁322?？梢杂上袼貙ι鲜鱿嗨菩詾V波函數(shù)fls和空間濾波函數(shù)fs的應用進行離散化，并且在一些實施例中，經(jīng)濾波的像素值的計算進行如下：

其中，i[x,y]是有噪輸入像素，并且i'[xt,yt]是用于目標補丁位置的經(jīng)濾波的圖像值，c(xt,yt)是歸一化常量，fs(x,y)是在圖像區(qū)域ω上評估出的有向空間濾波函數(shù)。將相似性函數(shù)fls應用于候選補丁的像素值與具有補丁區(qū)域ω的目標補丁的差值d。

在操作240處計算出的經(jīng)濾波的目標像素值然后在操作150處被儲存到存儲器中。如果圖像的所有像素都已經(jīng)被如此濾波，則方法201結束。否則，方法201在操作260處繼續(xù)遞增至下一個目標像素。然后，再次大體如上所述地執(zhí)行操作205、210、110、215、225、240和250。一旦確定了所有經(jīng)濾波的像素值，可以根據(jù)任何已知技術將這些像素值存儲為去噪圖像。在進一步的實施例中，經(jīng)濾波的像素值和/或去噪圖像被進一步輸出到顯示流水線、和/或編碼流水線、和/或無線傳輸流水線(未描繪出)。

圖5a是根據(jù)一個或多個實施例的包括自適應有向nlm去噪模塊540的系統(tǒng)501的功能框圖。圖像處理系統(tǒng)501包括輸入端口，所述輸入端口用于接收目標像素以及目標像素的空間鄰域內(nèi)的多個像素的輸入像素值。在一些實施例中，本文描述的邊緣增強型nlm降噪技術和用于執(zhí)行處理的相關聯(lián)的電路系統(tǒng)被置于圖像流水線內(nèi)以在rgb空間中工作，其中，原始數(shù)據(jù)515包括輸入像素值。

在說明性的實施例中，原始數(shù)據(jù)515源自包括相機傳感器510的相機硬件模塊(cm)505，這兩者均可以(或者可以不)作為系統(tǒng)501一部分被包括在內(nèi)，如虛線框所示。例如，傳感器510可以是qxga、wqxga或qsxga格式的數(shù)字圖像設備。相機傳感器510可以提供10位的顏色分辨率(或每像素更多)，并且可以進一步可操作用于逐漸捕獲連續(xù)視頻幀。傳感器510可以具有170mhz的像素頻率或更多。相機傳感器510可以包括rgb拜耳(bayer)濾色器、模擬放大器、a/d轉(zhuǎn)換器、將入射光轉(zhuǎn)換成與原始圖像數(shù)據(jù)相對應的數(shù)字信號的其他部件。傳感器510可以被控制為操作卷簾式快門或電子焦平面快門過程，在所述過程中，針對幀以線序方式逐漸讀出像素。將原始數(shù)據(jù)輸入到圖像信號處理器(isp)530中。isp530用于在與cm505相關聯(lián)的水平和/或垂直消隱期過程中接收和分析原始視頻數(shù)據(jù)的幀。在原始圖像數(shù)據(jù)處理期間，isp530利用nlm圖像去噪模塊540執(zhí)行降噪。在示例性實施例中，isp530進一步包括預處理器520，所述預處理器用于執(zhí)行像素線性化和遮蔽補償中的一項或多項，其中，由相機傳感器505輸出的原始拜耳(bayer)數(shù)據(jù)或類似數(shù)據(jù)被線性化(也包括黑度校正)和色差校正?？梢赃M一步計算原始圖像數(shù)據(jù)色度(白平衡)。已知不良像素校正、以及鏡頭陰影校正可以在去噪方法540的上游執(zhí)行。在替代性實施例中，由預處理器520執(zhí)行的預處理的量是最小的，例如只包括去噪模塊540上游的暗噪聲去除。

在一些實施例中，圖像去噪模塊540由isp530的邏輯電路系統(tǒng)來實現(xiàn)。在替代性的實施例中，圖像去噪模塊540被實現(xiàn)為一個或多個在執(zhí)行指定去噪流水線的軟件指令的邏輯電路系統(tǒng)上(例如在如應用程序處理單元(apu)或者中央處理單元(cpu)等可編程處理器上)的實例化的線程。去噪模塊540然后可以被耦合至預處理器520的輸出端口，其由isp530的邏輯電路系統(tǒng)實現(xiàn)。在又另一個實施例中，預處理器520和去噪模塊540都被實現(xiàn)為在耦合以接收來自相機模塊505的輸出的apu或cpu上的線程。

去噪模塊540包括邊緣檢測模塊545和自適應有向空間濾波模塊555。例如根據(jù)本文其他地方所描述的任何實施例，邊緣檢測模塊545包括用于計算邊緣度量的邏輯(通過軟件可編程的電路系統(tǒng)或固定功能邏輯電路系統(tǒng)來實現(xiàn))。在一些實施例中，邊緣檢測模塊545進一步包括用于計算空間梯度方向的邏輯，例如根據(jù)本文其他地方所描述的任何實施例。自適應有向空間濾波模塊555包括用于基于邊緣度量信息(例如，來自邊緣檢測模塊545的輸出)來計算一個或多個空間濾波參數(shù)(諸如，寬度參數(shù))的邏輯(通過軟件可編程的電路系統(tǒng)或固定功能邏輯電路系統(tǒng)來實現(xiàn))。在一些實施例中，自適應有向空間濾波模塊555包括用于基于梯度方向信息(例如，由邊緣檢測模塊545輸出)來計算一個或多個空間濾波參數(shù)(諸如，濾波器定向參數(shù))的邏輯。去噪模塊540進一步包括nlm模塊550，所述模塊具有用于基于輸入像素值和自適應有向空間濾波參數(shù)(例如由自適應有向空間濾波模塊555輸出)來計算目標輸入像素的非局部均值的邏輯(通過軟件可編程的電路系統(tǒng)或固定功能邏輯電路系統(tǒng)來實現(xiàn))。在一些實施例中，nlm模塊550進一步包括邏輯電路系統(tǒng)，所述邏輯電路系統(tǒng)用于通過以下方式來計算在鄰域內(nèi)的候選補丁的補丁權重：進行一定數(shù)量的候選補丁與在包含目標像素的鄰域內(nèi)的像素的目標補丁之間的像素值比較，并且執(zhí)行一定數(shù)量的候選補丁與所述鄰域內(nèi)的像素的目標補丁之間的位置比較，以使得在邊緣上的像素值權重大于不在邊緣上的像素值。

還如圖5a所示，圖像處理系統(tǒng)501進一步包括輸出端口，所述輸出端口耦合至電子存儲器563、顯示器562或者編碼器561中的至少一個。存儲器563包括用于將經(jīng)濾波的圖像像素作為原始圖像數(shù)據(jù)511的經(jīng)濾波的表示進行存儲的電路系統(tǒng)。編碼器561包括用于將經(jīng)濾波的圖像像素作為原始圖像數(shù)據(jù)511的經(jīng)濾波的表示的進行編碼的邏輯。顯示器562包括用于將經(jīng)濾波的圖像像素作為原始圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)濾波的表示進行呈現(xiàn)的電路系統(tǒng)。在進一步的實施例中，將isp530和圖像去噪模塊540中的一個或多個耦合至具有用戶空間和內(nèi)核空間的apu(cpu)590。在用戶空間上執(zhí)行的應用程序可以控制去噪模塊540(例如定義自適應有向空間濾波模塊555的可配置參數(shù)，諸如σa、σb等)。

圖5b是根據(jù)一個或多個實施例的包括自適應有向nlm去噪模塊540的系統(tǒng)502的功能框圖。在此示例性實施例中，上文描述的nlm降噪技術和相關聯(lián)的電路系統(tǒng)被置于圖像流水線內(nèi)以用于在經(jīng)顏色校正的并且經(jīng)轉(zhuǎn)換的yuv數(shù)據(jù)空間中進行操作。圖5b展示了一種示例性系統(tǒng)架構，其中，針對視頻處理流水線，圖像去噪模塊540作為下采樣濾波器進行操作。系統(tǒng)502例如具有像素值輸入端口，所述像素值輸入端口耦合至具有任何已知配置的流式視頻流水線的輸出端。視頻流水線還可以包括傳感器510(圖5a)，所述傳感器可操作用于輸出與符合任何已知的流送協(xié)議(諸如mipi或其他協(xié)議)的多個連續(xù)曝光的幀相關聯(lián)的原始視頻數(shù)據(jù)。在所述示例性實施例中，由系統(tǒng)502接收的xvycc輸入像素數(shù)據(jù)506通過解碼電路系統(tǒng)560被轉(zhuǎn)換成yuv(cb、cr)格式。色度子采樣器570降低采樣率，例如從4:4:4yuv數(shù)據(jù)到4:4:0數(shù)據(jù)。去噪模塊540然后利用以上基本上在圖5a上下文所描述的模塊對色度子采樣數(shù)據(jù)集中的子采樣y'通道數(shù)據(jù)進行操作。

圖6是根據(jù)一個或多個實施例的采用自適應有向nlm去噪模塊540的示例性超低功率系統(tǒng)600的簡圖。系統(tǒng)600可以是移動設備，但是系統(tǒng)600不局限于此上下文。例如，系統(tǒng)600可以結合到可穿戴計算設備、超級膝上型計算機、平板機、觸摸板、手持式計算機、掌上型計算機、蜂窩電話、智能設備(例如，智能電話、智能平板機或移動電視)、移動互聯(lián)網(wǎng)設備(mid)、消息設備、數(shù)據(jù)通信設備等中。系統(tǒng)600還可以是基礎設施設備。例如，系統(tǒng)600可以結合到大尺寸電視、機頂盒、臺式計算機或其他家用或商用網(wǎng)絡設備中。

系統(tǒng)600包括設備平臺602，所述設備平臺可以實現(xiàn)以上在圖1至圖5的上下文中所描述的各種自適應有向nlm去噪方法系統(tǒng)的全部或子集。在各種示例性實施例中，處理器615執(zhí)行自適應有向nlm去噪算法。處理器615包括例如用于實現(xiàn)本文其他地方描述的任何去噪算法的邏輯電路系統(tǒng)。在一些實施例中，一個或多個計算機可讀介質(zhì)可以存儲指令，所述指令當由cpu610和/或處理器615執(zhí)行時使(多個)處理器執(zhí)行一種或多種自適應有向nlm去噪算法，諸如以上詳細描述的那些算法中的任何算法。由圖像去噪模塊540濾波的一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀然后可以作為經(jīng)濾波的圖像數(shù)據(jù)被存儲到電子存儲器612中。

在實施例中，設備平臺602耦合至人機接口設備(hid)620。平臺602可以利用cm505收集原始圖像數(shù)據(jù)，所述原始圖像數(shù)據(jù)被濾波并輸出到hid620。包括一個或多個導航特征的導航控制器650可以用于與例如設備平臺602和/或hid620進行交互。在實施例中，hid620可以包括經(jīng)由無線電設備618和/或網(wǎng)絡660耦合至平臺602的任何電視機類型的監(jiān)測器或顯示器。hid620可以包括例如，計算機顯示屏、觸摸屏顯示器、視頻監(jiān)視器、類似電視機的設備和/或電視機。

在一個或多個軟件應用616的控制下，設備平臺602可以在hid620上顯示用戶界面622?？梢酝ㄟ^指針、光標、聚焦環(huán)或在顯示器上顯示的其他視覺指示符的移動在顯示器(例如，hid620)上復制控制器650的導航特征的移動。例如，在軟件應用616的控制下，位于導航控制器650上的導航特征可以被映射至在用戶界面622上顯示的虛擬導航特征。

在實施例中，設備平臺602可以包括cm505、芯片組605、處理器610、615、存儲器/存儲設備612、應用616和/或無線電設備618的任意組合。芯片組605可以提供在處理器610、615、存儲器612、視頻處理器615、應用616、或無線電設備618之間的相互通信。

處理器610和615中的一個或多個可以被實現(xiàn)為一個或多個復雜指令集計算機(cisc)或精簡指令集計算機(risc)處理器；x86指令集兼容處理器、多核處理器或任何其它微處理器或中央處理單元(cpu)。

存儲器612可被實現(xiàn)為易失性存儲器設備，例如但不限于隨機存取存儲器(ram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)、或靜態(tài)ram(sram)。存儲器612還可以被實現(xiàn)為非易失性存儲設備，諸如但不限于：閃存、電池備用sdram(同步dram)、磁性存儲器、相變存儲器等。

無線電設備618可以包括能夠使用各種適當?shù)臒o線通信技術發(fā)射并接收信號的一個或多個無線電設備。這類技術可以涉及跨一個或多個無線網(wǎng)絡的通信。示例無線網(wǎng)絡包括(但不限于)無線局域網(wǎng)(wlan)、無線個人局域網(wǎng)(wpan)、無線城域網(wǎng)(wman)、蜂窩網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)。在跨這種網(wǎng)絡進行通信時，無線電設備618可以根據(jù)任何版本的一個或多個可適用標準進行操作。

在實施例中，系統(tǒng)600可以被實現(xiàn)為無線系統(tǒng)、有線系統(tǒng)、或兩者的組合。當被實現(xiàn)為無線系統(tǒng)時，系統(tǒng)600可以包括適合通過如一個或多個天線、發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、放大器、濾波器、控制邏輯等的無線共享介質(zhì)進行通信的部件和接口。無線共享介質(zhì)的示例可以包括無線光譜部分，如rf光譜等。當被實現(xiàn)為有線系統(tǒng)時，系統(tǒng)600可以包括適用于通過有線通信介質(zhì)(如輸入/輸出(i/o)適配器、利用相應有線通信介質(zhì)連接i/o適配器的物理連接器、網(wǎng)絡接口卡(nic)、光盤控制器、視頻控制器、音頻控制器等)進行通信的部件和接口。有線通信介質(zhì)的示例可以包括導線、電纜、金屬引線、印刷電路板(pcb)、背板、交換光纖、半導體材料、雙絞線、同軸電纜、光纖等。

如上所述，系統(tǒng)600可以用變化的物理風格或形成因數(shù)來實施。圖7進一步展示了可以在其中實施系統(tǒng)600的移動手持設備700的實施例。在實施例中，例如設備700可被實現(xiàn)為具有無線能力的移動計算設備。例如，移動計算設備可以指具有處理系統(tǒng)和移動電源或供電(諸如一個或多個電池)的任何設備。移動計算設備的示例可以包括超級膝上型計算機、平板機、觸摸板、便攜式計算機、手持式計算機、掌上型計算機、個人數(shù)字助理(pda)、蜂窩電話、組合式蜂窩電話/pda、電視、智能設備(例如，智能電話、平板計算機或智能電視)、移動互聯(lián)網(wǎng)設備(mid)、消息設備、數(shù)據(jù)通信設備等。移動計算設備的示例還可以包括被配置成由人穿戴的計算機和/或介質(zhì)捕獲/傳輸設備，諸如手腕計算機、手指計算機、戒指計算機、眼鏡計算機、皮帶夾計算機、臂帶計算機、鞋計算機、服裝計算機以及其他可穿戴計算機。在各實施例中，例如移動計算設備可以實現(xiàn)為能夠執(zhí)行計算機應用程序、以及語音通信和/或數(shù)據(jù)通信的智能電話。舉例來講，盡管一些實施例可以用被實現(xiàn)為智能電話的移動計算設備來描述，但可以理解的是，其他實施例也可以使用其他無線移動計算設備來實現(xiàn)。實施例并不局限于本上下文中。

如圖7所示，移動手持設備700可以包括具有前面701和背面702的殼體。設備700包括顯示器704、輸入/輸出(i/o)設備706、和集成天線708。設備700還可以包括導航特征712。顯示器704可以包括用于顯示適合于移動計算設備的信息的任何適當?shù)娘@示單元。i/o設備706可以包括用于將信息輸入移動計算設備中的任何適當?shù)膇/o設備。i/o設備706的示例可以包括字母數(shù)字鍵盤、數(shù)字小鍵盤、觸摸板、輸入建、按鈕、開關、麥克風、揚聲器、話音識別設備和軟件等。信息還可以借助于麥克風(未示出)被輸入設備700中或者可以由話音識別設備數(shù)字化。實施例并不局限于本上下文中。如在本文其他地方所描述的那些實現(xiàn)方式中的任何實現(xiàn)方式，集成到至少背面702中的是相機705(例如，包括鏡頭、光圈和成像傳感器)和閃光燈710，所述兩者可以是圖像幀通過其被曝光并被輸出至自適應有向nlm去噪模塊的cm的部件。

在一些實施例中，如本文中所描述的自適應有向nlm去噪架構及相關聯(lián)的算法在各種硬件架構、單元設計或“ip核”中實現(xiàn)。

本文中描述的實施例可以使用硬件元件、軟件元件或兩者的組合來實現(xiàn)。硬件元件或模塊的示例包括：處理器、微處理器、電路系統(tǒng)、電路元件(例如，晶體管、電阻器、電容器、電感器等)、集成電路、專用集成電路(asic)、可編程邏輯器件(pld)、數(shù)字信號處理器(dsp)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、邏輯門、寄存器、半導體器件、芯片、微芯片、芯片組等。軟件元件或模塊的示例包括：應用、計算機程序、應用程序、系統(tǒng)程序、機器程序、操作系統(tǒng)軟件、中間件、固件、例程、子例程、函數(shù)、方法、過程、軟件接口、應用程序接口(api)、指令集、計算代碼、計算機代碼、代碼段、計算機代碼段、數(shù)據(jù)字、值、符號、或其任意組合。判定是否是使用硬件元件和/或軟件元件來實現(xiàn)實施例可以根據(jù)針對設計選擇所考慮的任意數(shù)量的因數(shù)而變化，如但不限于：期望的計算速率、功率水平、耐熱性、處理周期預算、輸入數(shù)據(jù)速率、輸出數(shù)據(jù)速率、存儲器資源、數(shù)據(jù)總線速度以及其他設計或性能約束。

至少一個實施例的一個或多個方面可以由存儲在機器可讀存儲介質(zhì)上的代表性指令實現(xiàn)。這類指令在由機器對其進行執(zhí)行的過程中可以完全地或至少部分地駐留在主存儲器內(nèi)和/或在處理器內(nèi)，存儲指令的主存儲器和處理器部分然后還組成機器可讀存儲介質(zhì)?？删幊踢壿嬰娐废到y(tǒng)可以具有由實現(xiàn)計算機可讀介質(zhì)的處理器配置的寄存器、狀態(tài)機等。這種如所編程的邏輯電路系統(tǒng)然后可以被理解為被物理地轉(zhuǎn)換成落入本文描述的實施例的范圍內(nèi)的系統(tǒng)。表示處理器內(nèi)的各邏輯的指令當由機器讀取時還可以致使機器制造遵循本文描述的架構的邏輯和/或執(zhí)行本文描述的技術。被稱為單元設計或ip核的這種表示可以存儲在有形的、機器可讀的介質(zhì)上或被供應至不同的消費者或制造設施以加載到實際上制造邏輯的制造機器或處理器中。

雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本文闡述的一些特征，但是本說明書不是要以限制的意義來進行解釋。因此，本公開涉及的對本領域技術人員而言明顯的對本文描述的實施方式以及其他實施方式的各種修改被視為是在本公開的精神和范圍內(nèi)。

以下段落簡要描述了一些示例性實施例。

在一個或多個第一實施例中，一種計算機實現(xiàn)的非局部均值圖像去噪方法包括：接收圖像幀的輸入像素值；以及計算與目標輸入像素相關聯(lián)的邊緣度量。所述方法進一步包括：基于所述邊緣度量計算指定空間濾波函數(shù)的方向性的一個或多個參數(shù)。所述方法進一步包括：通過對所述輸入像素值應用相似性濾波函數(shù)和具有所指定的方向性的所述空間濾波函數(shù)來確定經(jīng)濾波的目標像素值。所述方法進一步包括：將所述經(jīng)濾波的目標像素值存儲在電子存儲器中。

在第一實施例的進一步方案中，所述自適應空間濾波函數(shù)包括具有第一濾波寬度和第二濾波寬度的有向高斯濾波函數(shù)，其中所述第一濾波寬度和所述第二濾波寬度中的至少一個取決于所述邊緣度量。

在上面剛剛描述的第一實施例的進一步方案中，所述第一濾波寬度和所述第二濾波寬度在針對指示未能檢測到邊緣的第一邊緣度量值的最均勻濾波寬度與指示以最高置信度檢測到的邊緣的第二邊緣度量值處的預定最大寬度和最小寬度之間變化，其中，所述均勻?qū)挾仍谒鲎钚挾扰c所述最大寬度之間。

在所述第一實施例的進一步方案中，所述邊緣度量包括邊緣穿過所述目標輸入像素的概率，并且所述方向性直接隨著所述概率增大。

在所述第一實施例的進一步方案中，進一步包括確定在所述目標像素處所述像素值的空間梯度的方向；并且計算自適應有向空間濾波函數(shù)進一步包括相對于所述梯度方向?qū)λ鲇邢驗V波器進行定向從而使所述邊緣上的像素權重比所述邊緣外的像素權重衰減更慢。

在上面剛剛描述的第一實施例的進一步方案中，相對于所述梯度方向?qū)λ鰹V波器進行定位進一步包括：將旋轉(zhuǎn)矩陣應用于目標像素的坐標。

在所述第一實施例的進一步方案中，計算所述邊緣度量包括對所述像素值中空間梯度的幅度進行閾值設定。

在所述第一實施例的進一步方案中，確定所述經(jīng)濾波的目標像素值進一步包括利用一個或多個像素補丁值對所述輸入目標像素值進行加權，所述一個或多個像素補丁值由一個或多個候選補丁與包括所述目標像素的目標補丁的相似度以及一個或多個候選補丁相對于邊緣的由所述邊緣度量量化的位置兩者進行加權。

在一個或多個第二實施例中，一種圖像去噪裝置，包括用于執(zhí)行如所述第一實施例中任一項的裝置。

在一個或多個第三實施例中，一種圖像去噪裝置包括：輸入端口，所述輸入端口用于接收圖像幀的輸入像素值。所述裝置進一步包括耦合至輸入端口的去噪模塊，并且所述進一步包括邊緣檢測模塊，所述緣檢測模塊包括用于計算與目標輸入像素相關聯(lián)的邊緣度量的邏輯；有向空間濾波模塊，所述有向空間濾波模塊包括用于基于所述邊緣度量計算指定空間濾波函數(shù)的方向性的一個或多個參數(shù)的邏輯；以及非局部均值模塊，所述非局部均值模塊用于通過對所述輸入像素值應用相似性濾波函數(shù)和具有所述指定方向性的所述空間濾波函數(shù)來確定經(jīng)濾波的目標像素值；輸出端口，所述輸出端口耦合至所述去噪模塊以便將所述經(jīng)濾波的目標像素值輸出至電子存儲器。

在所述第三實施例的進一步方案中，所述有向空間濾波模塊包括用于計算具有第一濾波寬度和第二濾波寬度的有向高斯濾波函數(shù)的邏輯，其中所述第一濾波寬度和所述第二濾波寬度中的至少一個取決于所述邊緣度量。

在上面剛剛描述的第三實施例的進一步方案中，所述有向空間濾波模塊包括邏輯，所述邏輯用于使所述第一濾波寬度和所述第二濾波寬度在針對指示未能檢測到邊緣的第一邊緣度量的最均勻濾波寬度與指示以最高置信度檢測到的邊緣的第二邊緣度量值處的預定最大寬度和最小寬度之間變化，其中，所述均勻?qū)挾仍谒鲎钚挾扰c所述最大寬度之間。

在所述第三實施例的進一步方案中，所述邊緣檢測模塊包括用于計算邊緣穿過所述目標輸入像素的概率的邏輯，并且所述邊緣檢測模塊包括用于計算所述方向性直接隨著所述概率的增大的邏輯。

在所述第三實施例的進一步方案中，所述邊緣檢測模塊包括用于確定在所述目標像素處所述像素值的空間梯度的方向的邏輯；以及有向空間濾波模塊包括用于相對于所述梯度方向?qū)λ鲇邢驗V波器進行定向，并且使所述邊緣上的像素的權重比所述邊緣外的像素權重衰減更慢。

在上面剛剛描述的第三實施例的進一步方案中，所述有向空間濾波模塊包括用于將旋轉(zhuǎn)矩陣應用于所述目標像素的坐標的邏輯。

在所述第三實施例的進一步方案中，所述邊緣檢測模塊包括用于對所述像素值中空間梯度的幅度進行閾值設定的邏輯。

在所述第三實施例的進一步方案中，所述非局部均值模塊包括用于利用一個或多個像素補丁值對所述輸入目標像素值進行加權的邏輯，所述一個或多個像素補丁值由一個或多個候選補丁與包括所述目標像素的目標補丁的相似度以及一個或多個候選補丁相對于邊緣的由所述邊緣度量量化的位置兩者進行加權。

在一個或多個第四實施例中，移動計算平臺包括如所述第三實施例所述的所述圖像去噪裝置；相機硬件模塊(cm)，耦合至所述輸入端以便在包括所述輸入像素值的rgb空間中生成原始圖像數(shù)據(jù)；以及耦合至所述輸出端口的所述電子存儲器、編碼器或者顯示器中的至少一個，所述存儲器用于將所述經(jīng)濾波的圖像像素存儲為所述圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)濾波的表示，所述編碼器用于將所述經(jīng)濾波的圖像像素編碼為所述圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)濾波的表示，并且所述顯示器用于將所述經(jīng)濾波的圖像像素呈現(xiàn)為所述圖像數(shù)據(jù)的經(jīng)濾波的表示。

在一個或多個第五實施例中，一種或多種計算機可讀存儲介質(zhì)具有存儲在其上的指令，所述指令當被處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行所述第一實施例中的任一項。

在一個或多個第六實施例中，一種或多種計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲在其上的指令，所述指令當被處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行一種方法,所述方法包括：計算與包括在圖像幀的輸入像素值集合中的目標輸入像素相關聯(lián)的邊緣度量；基于所述邊緣度量計算指定空間濾波函數(shù)的方向性的一個或多個參數(shù)；通過對輸入像素值應用相似性濾波函數(shù)以及具有所指定的方向性的空間濾波函數(shù)來確定經(jīng)濾波的目標像素值；以及將所述經(jīng)濾波的目標像素值存儲在電子存儲器中。

在第六實施例的進一步方案中，所述介質(zhì)進一步包括存儲在其上的指令，所述指令當被處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行一種方法，所述方法進一步包括：確定在所述目標像素處所述像素值的空間梯度的方向，其中，計算自適應有向空間濾波函數(shù)進一步包括：相對于所述梯度方向?qū)λ鲇邢驗V波器進行定向，從而使所述邊緣上的像素權重比所述邊緣外的像素權重衰減更慢，其中，所述自適應空間濾波函數(shù)包括具有第一濾波寬度和第二濾波寬度的有向高斯濾波函數(shù)，其中至少一個濾波寬度取決于所述邊緣度量，其中，所述第一濾波寬度和所述第二濾波寬度在針對指示未能檢測到邊緣的第一邊緣度量值的最均勻濾波寬度與指示以最高置信度檢測到的邊緣第二邊緣度量值處的預定最大寬度和最小寬度之間變化，其中，所述均勻濾波寬度在所述最小寬度與所述最大寬度之間。

將認識到的是，所述實施例并不局限于如此描述的示例性實施例，而是可以使用修改和改變而不偏離所附權利要求的范圍。例如，以上實施例可以包括特征的特定組合。然而，以上實施例不局限于這個方面，并且在實施例中，以上實施例可以包括僅采取這類特征的子集、采取這類特征的不同順序、采取這類特征的不同組合和/或采取除了明確例舉的那些特征之外的附加特征。因此，范圍連同被授予權利的這些權利要求書的等效物的全部范圍應參照所附權利要求書來確定。