專利名稱：一種圖像處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
一般的，視頻圖像不可避免地包含噪聲。噪聲不僅從直觀上影響圖像質(zhì)量，而且會大大降低許多視頻圖像處理算法的性能。因此，一般的視頻處理設(shè)備都應(yīng)有噪聲去除裝置。去噪算法性能在很大程度上依賴于對噪聲方差或者噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的準(zhǔn)確已知或準(zhǔn)確估計，但一般而言，噪聲方差或者噪聲標(biāo)準(zhǔn)差不能準(zhǔn)確已知，所以設(shè)計簡單可靠的噪聲估計算法以及基于此的去噪算法，對視頻圖像處理具有很重要的意義。
對噪聲估計，現(xiàn)有的視頻序列噪聲估計方法可分為幀內(nèi)估計和幀間估計兩種。對幀內(nèi)噪聲估計方法，大部分方法都是利用幀內(nèi)具有一定比例或一定數(shù)目的均勻塊的假設(shè)，并根據(jù)假設(shè)的該比例值或塊數(shù)作為最后噪聲估計的某個判據(jù)，這種方法的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于假設(shè)的該比例值或塊數(shù)是否準(zhǔn)確，如果假設(shè)的值偏小，那么估計的噪聲方差或者噪聲標(biāo)準(zhǔn)差也偏小；如果假設(shè)的值偏大，則估計出的噪聲方差或者噪聲標(biāo)準(zhǔn)差也偏大；并且無論假設(shè)值怎么取，該方法都不能同時準(zhǔn)確地估計出一平滑圖像和一細節(jié)圖像中的噪聲方差或者噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，也就是說該方法的估計結(jié)果可靠性較低；同樣，對幀間噪聲估計方法，大部分方法也是基于幀間具有一定比例或一定數(shù)目的靜止塊的假設(shè)，同樣的道理，這種方法也具有以上的局限性。
并且，現(xiàn)有的僅用幀內(nèi)或幀間的信息來估計噪聲方差的方法不具有很好的魯棒性，因為幀內(nèi)的估計方法依賴于幀內(nèi)的均勻塊，幀間的估計方法依賴于幀間的靜止塊，如果某個條件不滿足，那么依賴于該條件的噪聲估計方法也就不再適用了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供圖像處理方法和裝置，用以獲得更加準(zhǔn)確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種圖像處理方法，包括以下步驟將圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點將所述圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點在根據(jù)圖像幀和差值幀分別確定出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差時，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點根據(jù)小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊或者差值塊的數(shù)量繪制統(tǒng)計曲線，如果在所述統(tǒng)計曲線中，所述確定出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差對應(yīng)的位置為一個規(guī)則且大于設(shè)定峰度的單峰的峰頂，則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差有效；否則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差無效。
進一步地，上述方法還可具有以下特點根據(jù)所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)置檢測量的門限值；并且根據(jù)各圖像塊或者像素點的所述檢測量的值與所述門限值的差值確定各圖像塊或者像素點的運動靜止等級。
進一步地，上述方法還可具有以下特點基于塊來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值的和SAD或者圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的SAD與差值和SD；基于點來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為像素點與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值A(chǔ)D。
進一步地，上述方法還可具有以下特點對待處理像素點進行濾波時，選擇其相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
進一步地，上述方法還可具有以下特點在進行濾波時，根據(jù)所述運動靜止等級對濾波窗口大小進行調(diào)整。
本發(fā)明還提供了一種圖像處理方法，包括以下步驟將圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點將所述圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點在根據(jù)圖像幀和差值幀分別確定出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差時，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述方法還可具有以下特點根據(jù)小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊或者差值塊的數(shù)量繪制統(tǒng)計曲線，如果在所述統(tǒng)計曲線中，所述確定出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差對應(yīng)的位置為一個規(guī)則且大于設(shè)定峰度的單峰的峰頂，則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差有效；否則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差無效。
進一步地，上述方法還可具有以下特點根據(jù)所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)置檢測量的門限值；并且根據(jù)各圖像塊或者像素點的所述檢測量的值與所述門限值的差值確定各圖像塊或者像素點的運動靜止等級。
進一步地，上述方法還可具有以下特點基于塊來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值的和SAD或者圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的SAD與差值和SD；基于點來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為像素點與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值A(chǔ)D。
進一步地，上述方法還可具有以下特點對待處理像素點進行濾波時，選擇其相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
進一步地，上述方法還可具有以下特點在進行濾波時，根據(jù)所述運動靜止等級對濾波窗口大小進行調(diào)整。
本發(fā)明還提供了一種圖像處理裝置，所述裝置包括第一獲取模塊和第一確定模塊，其中
所述第一獲取模塊，用于將輸入的圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第一確定模塊；所述第一確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點所述裝置還包括第二獲取模塊和第二確定模塊，其中所述第二獲取模塊，用于將所述圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第二確定模塊；所述第二確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點所述裝置還包括第三確定模塊，用于在所述第一確定模塊和第二確定模塊分別輸出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差中，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的輸出。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點述裝置還包括判決模塊，用于根據(jù)接收到的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差確定各圖像塊的運動靜止等級。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點所述裝置還包括濾波模塊，用于選擇待處理像素點的相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重；并且在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
本發(fā)明還提供了一種圖像處理裝置，所述裝置包括第二獲取模塊和第二確定模塊，其中所述第二獲取模塊，用于將輸入的圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第二確定模塊；所述第二確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點所述裝置還包括判決模塊，用于根據(jù)接收到的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差確定各圖像塊的運動靜止等級。
進一步地，上述裝置，還可具有以下特點所述裝置還包括濾波模塊，用于選擇待處理像素點的相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以獲得更加準(zhǔn)確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差，由于獲得了更加準(zhǔn)確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差，因此，在后續(xù)利用噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差進行操作時，可以獲得更好的圖像處理性能。


圖1為本發(fā)明一個實例中的小塊標(biāo)準(zhǔn)差的分布曲線示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中的一個幀內(nèi)幀間結(jié)合估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例中的一個確定最終噪聲估計值的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中的基于塊的運動靜止判斷的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例中的一個運動靜止判斷結(jié)果示意圖；圖6為本發(fā)明實施例中的另一個運動靜止判斷結(jié)果示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中的一種圖像處理裝置框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步地描述。
一、獲得當(dāng)前圖像幀的噪聲估計值在本實施例中，可以根據(jù)幀內(nèi)估計、幀間估計或者兩者相結(jié)合的方式來獲得噪聲估計值，其中A、幀內(nèi)估計在本實施例中，將圖像幀分塊，設(shè)各圖像塊中包括N個像素點。
對于各圖像塊中的均勻塊來說，其中的各像素點滿足公式(1)g(x)＝μ+n(x) (1)其中，μ為均勻塊的信號均值，n(x)為高斯白噪聲，n(x)～(0，σ2)；則均勻塊的塊內(nèi)均值可以表示為μg=1NΣi=1Ng(xi)]]>=μ+1NΣi=1Nn(xi)]]>=μ+μn]]>其中，μn表示塊內(nèi)噪聲均值。
均勻塊的小塊方差可以表示為var(g)=1N-1Σi=1N(g(xi)-μg)2]]>=1N-1Σi=1N(n(xi)-μn)2]]>E[var(g)]=1N-1E[Σi=1N(n(xi)-μn)2]=σ2]]>可見，可以通過求均勻塊的小塊方差的期望值來估計噪聲方差。
根據(jù)公式(2)可知，均勻塊像素與塊內(nèi)平均值差值的絕對值的期望與噪聲標(biāo)準(zhǔn)差存在對應(yīng)關(guān)系E[|g(x)-μg|]=σ·2π·N-1N---(2)]]>可見，可以通過求均勻塊像素與塊內(nèi)平均值差值的絕對值的期望來估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
而對于各圖像塊中的非均勻塊來說，信號與噪聲不相關(guān)，所以滿足公式(3)和公式(4) E[|g(x)-μg|]>σ·2π·N-1N---(4)]]>從公式(3)可以看出，由于包含圖像細節(jié)，所以，非均勻塊的小塊方差的期望值包括噪聲方差和平均細節(jié)的方差，非均勻塊的小塊方差的值大于噪聲方差，不能直接利用小塊方差期望估計噪聲方差；同樣，從公式(4)可以看出，不可以通過求像素與非均勻塊內(nèi)平均值差值的絕對值的期望來估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
以能夠體現(xiàn)小塊標(biāo)準(zhǔn)差的圖像塊統(tǒng)計量 為橫軸，其對應(yīng)的圖像塊數(shù)量為縱軸，繪制圖像塊統(tǒng)計量 的分布曲線可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)N足夠大，塊數(shù)足夠多時，其圖像塊統(tǒng)計量 的分布曲線的峰值位置對應(yīng)的 的值和實際的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差非常接近，可以認為，出現(xiàn)這種情況的原因是因為在圖像幀中，各均勻塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差集中分布在噪聲標(biāo)準(zhǔn)差附近；而非均勻塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差等于塊內(nèi)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差加上塊內(nèi)細節(jié)信號標(biāo)準(zhǔn)差，而各塊的塊內(nèi)細節(jié)信號標(biāo)準(zhǔn)差的值不確定，所以非均勻塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差分布較散，因此，可以認為，對應(yīng)的塊數(shù)最多的 為均勻塊對應(yīng)的 ，即噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，所以，可以根據(jù)圖像塊統(tǒng)計量 分布曲線的峰值位置估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
同樣，以能夠體現(xiàn)小塊標(biāo)準(zhǔn)差的圖像塊統(tǒng)計量 為橫軸，其對應(yīng)的圖像塊數(shù)量為縱軸，對圖像塊統(tǒng)計量 的分布曲線，其峰值位置對應(yīng)的 的值和實際的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差同樣非常接近，所以也可以根據(jù)它的峰值位置估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
而由于噪聲標(biāo)準(zhǔn)差和噪聲方差的對應(yīng)關(guān)系，因此，可以通過上述方法確定噪聲標(biāo)準(zhǔn)差后再計算得到噪聲方差。另外，也可以以能夠體現(xiàn)小塊方差的var(g)為橫軸，對應(yīng)相應(yīng)var(g)的圖像塊數(shù)量為縱軸，繪制圖像塊統(tǒng)計量var(g)的分布曲線，而其圖像塊統(tǒng)計量var(g)的分布曲線的峰值位置對應(yīng)的var(g)的值和實際的噪聲方差非常接近，從而根據(jù)其峰值位置估計噪聲方差。在估計出噪聲方差后，也可以利用其對應(yīng)出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
在具體實現(xiàn)時，不一定要繪制圖像塊統(tǒng)計量的曲線，只要獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；然后，統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定該圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
上述幀內(nèi)的噪聲估計依賴于一個圖像幀的均勻塊的數(shù)量，如果幀內(nèi)場景較為特殊，均勻塊數(shù)目小于場景方差等于常數(shù) 的塊數(shù)目，那么可以推斷估計出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差會有錯誤， 。但是這種情況要求大范圍小于分塊尺寸的圖像細節(jié)，出現(xiàn)概率低。減小分塊尺寸也可以減少這種情況的發(fā)生，但減小分塊尺寸也會使分塊統(tǒng)計量的隨機性加大，分布曲線峰值展寬，不易準(zhǔn)確估計其峰值。綜上，這種幀內(nèi)估計方法是一種有效的噪聲估計方法。
B、幀間估計在進行幀間估計時，要將當(dāng)前圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并根據(jù)其差值幀來進行噪聲估計，在本實施例中，取當(dāng)前圖像幀的相鄰參考幀為其上一幀。
對于當(dāng)前圖像幀中相對于其上一幀的靜止塊來說，其中的各像素點滿足diff(x)～N(0，2σ2)，并且滿足公式(5)和公式(6)Ediff(x)2＝2σ2(5)E[|diff(x)|]=2πσ---(6)]]>因此，可以求靜止塊內(nèi)各差值平方的期望得到噪聲方差的估計值，或者求各差值絕對值的期望得到噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的估計值。
然而，對于當(dāng)前圖像幀中相對于其上一幀的運動塊來說，滿足公式(7)和公式(8)Ediff(x)2＞2σ2(7)E[|diff(x)|]>2πσ---(8)]]>可見，如果當(dāng)前圖像幀中包括相對于其上一幀的運動塊，那么，通過求各差值塊內(nèi)各差值平方的期望得到噪聲方差的估計值，以及求各差值塊內(nèi)各差值絕對值的期望得到噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的估計值都不準(zhǔn)確。
但是以能夠體現(xiàn)小塊標(biāo)準(zhǔn)差的差值塊統(tǒng)計量 為橫軸，其對應(yīng)的差值塊數(shù)量為縱軸，繪制差值塊統(tǒng)計量 的分布曲線。當(dāng)N足夠大，塊數(shù)足夠多時，觀察差值塊統(tǒng)計量 的分布曲線可以發(fā)現(xiàn)，其分布曲線的峰值位置對應(yīng)的 的值和噪聲標(biāo)準(zhǔn)差非常接近，所以可以根據(jù)差值塊統(tǒng)計量 分布曲線的峰值點估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差；同樣對差值塊統(tǒng)計量 的分布曲線，其峰值位置對應(yīng)的 的值和噪聲標(biāo)準(zhǔn)差也非常接近，所以也可以根據(jù)它的峰值位置估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
同樣由于噪聲標(biāo)準(zhǔn)差和噪聲方差的對應(yīng)關(guān)系，在進行幀間估計時，也可以通過上述方法確定噪聲標(biāo)準(zhǔn)差后再計算得到噪聲方差。另外，也可以繪制差值塊統(tǒng)計量diff(x)2/2的分布曲線，而其差值塊統(tǒng)計量diff(x)2/2的分布曲線的峰值位置對應(yīng)的diff(x)2/2的值和實際的噪聲方差非常接近，從而根據(jù)其峰值位置估計噪聲方差。在估計出噪聲方差后，也可以利用其對應(yīng)出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
上述幀間的噪聲估計方法的準(zhǔn)確程度依賴于幀間靜止塊的數(shù)量，幀間靜止塊越多，估計越準(zhǔn)確。
可見，不論是幀內(nèi)還是幀間的噪聲估計方法都存在一定的不確定性，有可能獲得不正確的噪聲估計，因此，在單獨進行幀內(nèi)或者幀間的噪聲估計時，都可以對估計出的噪聲估計值(噪聲標(biāo)準(zhǔn)差和/或噪聲方差)進行判斷，以獲知估計出的噪聲估計值是否有效，并根據(jù)判斷結(jié)果進行后續(xù)處理，例如，如果判斷結(jié)果為有效，則保存該噪聲估計值，并利用該噪聲估計值進行后續(xù)操作，否則，利用保存的噪聲估計值進行后續(xù)操作。
在本實施例中，判斷估計出的噪聲估計值是否有效的方法為通過其對應(yīng)的統(tǒng)計曲線來判斷，如果該統(tǒng)計曲線在該噪聲估計值對應(yīng)的位置附近為一個較規(guī)則并大于設(shè)定峰度的單峰，則認為該噪聲估計值有效，否則認為噪聲估計值無效。，其中，該設(shè)定峰度的大小可以根據(jù)實際需要設(shè)定。
在確定噪聲估計值是否有效時，可以參考如下實例圖1所示的是本發(fā)明一個實例中的小塊標(biāo)準(zhǔn)差的分布曲線，如果有公式(9)，那么M就是可能的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
σ＝{M|x[M]＝max{x[1]，x[2]，...，x[N]}}(9)利用公式(10)可以判斷M的有效性(x[M]+x[M-1]+...+x[M-(l-1)])≥C0·(x[M-l]+x[M-(l+1)]+...+x[M-(2l-1)])(10)其中l(wèi)，C0是可變的常數(shù)，可以根據(jù)實際需要設(shè)定；一般如果M較小(例如，＜＝5)，可以直接將M作為噪聲估計的有效輸出，如果M中等取值，可以取l＝3，C0＝1.5；如果M很大(例如，＞20)，曲線峰寬也隨著增大，這時可以適當(dāng)增大l。
這里只是判斷曲線峰值左側(cè)的峰度，是因為如果峰值對應(yīng)的“M”不是噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，那么噪聲標(biāo)準(zhǔn)差肯定應(yīng)該比“M”小，在峰值的左邊，在真實的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差附近肯定會集中較多的圖像塊，這樣曲線峰值左邊的曲線峰度就難以保證。所以只是判斷峰值左側(cè)的峰度就足以判斷出“M”有效與否。
同樣由于不論是幀內(nèi)還是幀間的噪聲估計方法都存在一定的不確定性，有可能獲得不正確的噪聲估計，因此，本實施例中，提供一種結(jié)合幀內(nèi)估計和幀間估計來獲得最終的噪聲估計值的方法
C、幀內(nèi)估計和幀間估計的結(jié)合結(jié)合幀內(nèi)估計和幀間估計來獲得最終的噪聲估計值的方法，即從幀內(nèi)估計出的噪聲估計值和幀間估計出的噪聲估計值中選擇一個最佳的噪聲估計值作為最終的噪聲估計值，以噪聲估計值為噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為例，其具體方法可以如圖2所示，包括以下步驟步驟S101，通過幀內(nèi)估計獲得當(dāng)前幀的估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差σ1；步驟S102，通過幀間估計獲得當(dāng)前幀的估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差σ2；步驟S101和S102沒有一定的先后順序。
步驟S103，將σ1和σ2中的較小者作為當(dāng)前幀的最終噪聲估計值。
由于從上述分析可以看出，如果估計出錯，那么估計出的噪聲一定偏大。也就意味著較小值是噪聲的有效估計值的概率大，因此，在本步驟中，認為二者之中的較小者是二者中的最佳噪聲估計值，將其作為最終的噪聲估計值。
然而，在具體實現(xiàn)時，該確定最終噪聲估計值的方法還可以結(jié)合上述判斷噪聲估計值是否有效的方法，其具體實現(xiàn)可以為在獲得σ1和σ2后，不進行步驟S103，而是進行如圖3所示的步驟S203及其后續(xù)流程步驟S203，將σ1和σ2中的較小者作為當(dāng)前幀的σmin，較大者作為當(dāng)前幀的σmax；步驟S204，判斷σmin是否噪聲的有效估計值，如果是，將σmin作為當(dāng)前幀的最終噪聲估計值并保存；否則，進行步驟S205；步驟S205，判斷σmax是否噪聲的有效估計值，如果是，將σmax作為當(dāng)前幀的最終噪聲估計值并保存；否則，將當(dāng)前幀的上一幀的最終噪聲估計值確定為當(dāng)前幀的最終噪聲估計值。
噪聲估計值為噪聲方差的情況參見噪聲估計值為噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的情況。
在根據(jù)幀內(nèi)估計、幀間估計或者兩者相結(jié)合的方式獲得噪聲估計值后，可以利用噪聲估計值對圖像幀進行濾波操作，以獲得更好的圖像質(zhì)量，而采用本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案獲得較為準(zhǔn)確的噪聲估計值，可以為后續(xù)的濾波操作做好準(zhǔn)備，該噪聲估計值的準(zhǔn)確程度直接決定了后續(xù)的運動自適應(yīng)判斷的準(zhǔn)確程度和濾波效果。
二、運動靜止判斷運動靜止判斷可以采用基于塊的運動靜止判斷和基于點的運動靜止判斷兩種方式a、基于塊的運動靜止判斷將當(dāng)前幀分塊，基于塊的運動靜止判斷如圖4所示，包括以下步驟步驟S301，設(shè)定當(dāng)前幀的運動靜止門限值TSAD；在本步驟中，根據(jù)公式(11)設(shè)定運動靜止門限值TSADTSAD＝α·N·σ(11)其中，α為設(shè)定常數(shù)，通常取1；N為差值塊內(nèi)像素點個數(shù)，例如，各差值塊大小為8×8，則N為64；σ為估計出的當(dāng)前幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差。
步驟S302，獲取各圖像塊與其上一幀對應(yīng)位置的SAD(Sum of AbsoluteDifference，差值絕對值的和)值；獲取SAD值的具體方法可以是將當(dāng)前幀與其上一幀對應(yīng)位置的像素點作差值得到相應(yīng)的差值幀，該差值幀的分塊方式與當(dāng)前幀相同，再計算各差值塊的絕對值的和。
步驟S303，判斷各圖像塊的SAD值是否小于TSAD，如果是，確定相應(yīng)圖像塊為靜止塊；否則，確定相應(yīng)圖像塊為運動塊。
對于靜止塊，圖像噪聲分布滿足(0，σ2)，那么該靜止塊與其上一圖像幀相應(yīng)位置對應(yīng)的差值塊的各個像素點都滿足diff(x)～N(0，2σ2)E[|diff(x)|]=2×∫0+∞y2π×2σ2exp(-y22×2σ2)dy]]>=2σπ]]>SAD=Σi=1N|diff(xi)|]]>
可以看出SAD是一個復(fù)雜的N維聯(lián)合分布，但是可以通過如下方法對其進行定性的分析如果N＝1，SAD值小于TSAD的概率為Φ(α)-Φ(-α)，其中，Φ(.)是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，當(dāng)α＝1時，約為68％如果N→∞，SAD=N·E[|diff(x)|]=2Nσπ,]]>當(dāng)α＝1時，它小于TSAD的概率是100％當(dāng)α＝1時對N＝16，SAD小于TSAD的概率是90.0％對N＝64，SAD小于TSAD的概率是99.7％從上面的分析可以發(fā)現(xiàn)，隨著N增大，對靜止塊判斷準(zhǔn)確性隨之增大，當(dāng)α＝1時，取N＝64，基本上能將幀間的靜止塊全部挖掘出來。
對于運動塊，圖5為是取α＝1，N＝64時的運動靜止判斷結(jié)果示意圖，其中，前后塊都是疊加有標(biāo)準(zhǔn)差為σ的均勻塊，橫坐標(biāo)是前后塊的均值差(單位是σ)，縱坐標(biāo)是判為靜止塊的概率。根據(jù)圖5可以看出，降低α值可以減小將運動圖像塊錯判為靜止的概率，但同時也會增大靜止圖像塊錯判為運動的概率，具體為比較α＝1時對應(yīng)的曲線和α＝0.8時對應(yīng)的曲線的零點可以看出，靜止塊錯判為運動的概率由0增大到0.5。當(dāng)然，從概率角度來分析，如果將α取為稍大于 ，并無限增大N，能夠得到對運動和靜止情況都較好的判斷結(jié)果，但是這樣做的缺點是隨著塊內(nèi)點數(shù)的增多，塊的均勻性越難得到保證，當(dāng)塊內(nèi)既有運動點又有靜止點時，不可避免會對部分點出現(xiàn)錯判，當(dāng)N很大時，這一類的錯判概率也是不能容忍的。
為了提高運動靜止判斷的效果，可以在基于塊SAD判斷的基礎(chǔ)上，加入對塊SD(Sum of Difference，差值和)的判斷。設(shè)置門限TSD＝β·M·σ，如果圖像塊的SAD值小于TSAD并且SD值小于TSD，則將該塊判為靜止塊，否則判為運動塊。獲取SD方法如公式(12)所示
SD=|Σi=1Ndiff(xi)|---(12)]]>對靜止塊，因為 滿足(0，Nσ2)，很容易分析出P(SD<Tsd)=2·Φ(β·N)-1]]>圖6是另一個運動靜止判斷曲線，條件與圖5相同，取α＝1，N＝64，β＝0.375，示出了綜合考慮塊SAD和塊SD的運動靜止判斷曲線以及單獨考慮塊SAD的運動靜止判斷曲線。其中，可以看出，基于塊SAD和SD的判斷在保證了對靜止塊正確判斷的基礎(chǔ)上，大大提高了對運動塊的正確判斷概率。所以綜合考慮，本實施例中采用基于塊SAD和SD的運動靜止判斷準(zhǔn)則，并取α＝1，β＝0.375，N＝64。
b、基于點的運動靜止判斷基于塊的運動靜止判斷將同一塊內(nèi)的點都作為一種運動狀態(tài)；有時為了提高運動靜止判斷的精確性，會考慮更為復(fù)雜，但是效果更好的基于點的運動靜止判斷方法。將當(dāng)前幀和下一幀圖像作差值，差值幀的每個點的絕對值與一門限TAD＝β·σ，(TAD為AD(Absolute Difference，差值絕對值)的門限，β為常數(shù)，一般取1)比較，如果大于該門限將該點值置1(表示運動點)，否則置0(表示靜止點)；為了提高判斷的精度，需要將這些單點的判斷結(jié)果在它的鄰域做一平均以最終確定該點的運動狀態(tài)。
考慮對靜止塊，圖像噪聲分布滿足(0，σ2)，那么差值塊的各個像素點都滿足P(|diff(x)|＜Tad)＝Φ(β)-Φ(-β)當(dāng)β＝1時，差值絕對值小于門限的概率為68％，如果這個作為最終結(jié)果，錯判概率高達32％，這個概率顯然不理想。為了提高判斷準(zhǔn)確性，我們可以利用相鄰點運動狀態(tài)的相似性，將第一步的判斷結(jié)果在其鄰域做進一步平均。做法如下在以當(dāng)前點為中心的(2k+1)×(2k+1)的窗內(nèi)，統(tǒng)計1的個數(shù)，再根據(jù)一預(yù)定的門限Tn，如果統(tǒng)計點數(shù)小于Tn，則認為該點靜止，反之認為該點運動。
因為第一步的判斷結(jié)果出來的獨立的0，1值，設(shè)為b(x)，x為空間位置坐標(biāo)；第二步的平均可以理解為對b(x)求和，Sb=Σxi∈Wb(xi).]]>Sb可以理解為獨立同分布的二項分布的和，β＝1時，P(Sb<M)=Σi=0M-1P(Sb=i)]]>=Σi=0M-1C(2k+1)2i(1-0.68)i×0.68((2k+1)2-i)]]>k＝1，P(Sb＜7)＝0.9936，所以此時設(shè)門限Tn＝7，基本上能把幀間的靜止塊都挖掘出來。
對運動塊，和基于塊的運動靜止判斷中同樣的方法分析可得，取k＝1(即窗大小3×3)，Tn＝7時，隨著β減小，運動塊錯判為靜止的概率減小，但同時靜止塊錯判為運動的概率增大；綜合考慮這些因素和計算量，本實施例取k＝2，Tn＝12。
依據(jù)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差選擇門限的運動靜止判斷方法，是一種概率最優(yōu)的判斷方法(即使錯判概率最小)；不論噪聲是大還是小，都能得到較好的像素點(塊)運動狀態(tài)估計結(jié)果，有效的利用幀間靜止塊信息去噪的同時，大大減小了幀間運動模糊的可能。
可見，基于塊來確定運動靜止等級時，可以將SAD或者SAD與SD作為檢測量；基于點來確定運動靜止等級時，可以將AD作為檢測量。
三、運動自適應(yīng)濾波在進行運動自適應(yīng)濾波時，可以根據(jù)上述運動靜止判斷的結(jié)果來對圖像幀進行濾波，也可以直接給出運動靜止判斷的檢測量的值，根據(jù)該值的大小相應(yīng)的改變幀間點濾波時的權(quán)重來進行濾波，其中1、根據(jù)上述運動靜止判斷的結(jié)果來對圖像幀進行濾波由于靜止塊不僅具有空間相關(guān)性，同時具有時間相關(guān)性，所以對于靜止塊可以利用3D時空濾波進行去噪，去噪濾波器可以選用sigma濾波器，以盡可能減小邊界模糊。
而由于運動塊具有空間相關(guān)性，而時間相關(guān)性不能保證，所以對于運動塊只能采取穩(wěn)健的2D空域濾波進行去噪，即平均取點范圍局限在幀內(nèi)，同樣的去噪濾波器可以選用sigma濾波器。
根據(jù)運動靜止判決結(jié)果，采用不同大小的窗口進行平均；對運動塊采用較大的窗口平均，對靜止塊采用較小的窗口平均，這種處理平均了運動和靜止時的計算量，并能明顯提高算法的去噪效果。
2、根據(jù)檢測量的值的大小相應(yīng)的改變幀間點濾波時的權(quán)重來進行濾波上述根據(jù)運動靜止判斷的結(jié)果來對圖像幀進行濾波是本方案的一種實現(xiàn)，即將運動靜止等級分為‘運動’和‘靜止’兩個等級，而為了獲得更好的濾波效果，不需要將運動自適應(yīng)濾波所依據(jù)的運動靜止等級限定在兩個級別上，而是根據(jù)各圖像塊或者像素點的檢測量的值與相應(yīng)門限值的差值確定各圖像塊或者像素點的運動靜止等級，其中，和門限值相比越小的檢測量的值對應(yīng)的圖像塊或者像素點，其靜止等級越高；而和門限值相比越大的檢測量的值對應(yīng)的圖像塊或者像素點，其運動等級越高。根據(jù)運動靜止等級相應(yīng)的改變幀間點濾波時的權(quán)重，從而更好的體現(xiàn)各圖像塊或者像素點的運動靜止特性，以獲得更好的濾波效果。
對待處理像素點進行濾波時，選擇其相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)參考像素點與待處理像素點的差值確定參考像素點的參考權(quán)重，并且，在該選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)幀間像素點的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定待處理像素點的濾波輸出值。
根據(jù)對幀內(nèi)幀間點處理順序的不同，運動自適應(yīng)濾波可以分為時空同時濾波、先空間濾波再時間濾波以及先時間濾波再空間濾波三種情況，具體為c、時空同時濾波在本實施例中，去噪濾波器選用sigma濾波器，以盡可能減小邊界模糊。以兩幀為例，濾波方程如下y(i,j,k)=1W(Σ(i1,j1)∈S1wc(i1,j1)·x(i1,j1,k)+Σ(i2,j2)∈S2wp(i2,j2)·x(i2,j2,k-1))]]>W=Σ(i1,j1)∈S1wc(i1,j1)+Σ(i2,j2)∈S2wp(i2,j2)]]>其中，y(i，j，k)表示坐標(biāo)位置(i，j)，時刻k經(jīng)過濾波后的像素值，s1，s2分別代表幀間和幀內(nèi)的平均區(qū)域，wc，wp為平均權(quán)重，取值如下式wc(i1,j1)=1|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|≤T1(T22-(x(i1,j1,k)-x(i,j,k))2T22-T12)T1<|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|≤T20|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|>T2]]>wp(i2,j2)=c·1|x(i2,j2,k-1)-x(i,j,k)|≤T1(T22-(x(i2,j2,k-1)-x(i,j,k))2T22-T12)T1<|x(i2,j2.k-1)-x(i,j,k)|≤T20|x(i2,j2,k-1)-x(i,j,k)|>T2]]>其中，C的值根據(jù)運動靜止判斷時給出的檢測量的值決定，恒大于等于0，小于等于1。如果運動靜止只分為兩個等級運動、靜止，那么靜止時C＝1，運動時C＝0；如果運動靜止分為多個等級，則C在
之間變化，靜止等級越高的，C的值越接近1，而運動等級越高的，C的值越接近0。
其中T1，T2是與估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)的常數(shù)T1=α1·σT2=α2·σα2>α1]]>采用這種時空同時濾波的方法，可以根據(jù)運動靜止判決結(jié)果，用可變大小的窗口進行濾波；對運動塊采用較大的窗口平均，對靜止塊采用較小的窗口平均，這種處理平均了運動和靜止時的計算量，并能明顯提高算法的去噪效果。
如運動靜止分兩個等級，在運動時取3×5大小窗口平均，而在靜止時取3×3大小窗口平均。
在分為多個運動靜止等級時，在進行濾波時，可以根據(jù)運動靜止等級對濾波窗口大小進行調(diào)整。在運動等級越高時，可以采用越大的濾波窗口，相對地，在運動等級越低時，可以采用越小的濾波窗口。但是，在具體實現(xiàn)時，相鄰幾個運動靜止等級可以采用同樣大小的窗口。
d、先空間濾波再時間濾波首先對兩幀分別進行空間濾波，空間濾波器同樣采用sigma濾波器，以盡可能減小邊界模糊?？臻g濾波方程如下y~(i,j,k)=1WΣ(i1,j1)∈S1wc(i1,j1)·x(i1,j1,k)]]>W=Σ(i1,j1)∈S1wc(i1,j1)]]>其中， 表示坐標(biāo)位置(i，j)，時刻k經(jīng)過空域濾波后的像素值，S1代表幀間的濾波區(qū)域，wc為平均權(quán)重，取值如下式wc(i1,j1)=1|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|≤T1(T22-(x(i1,j1,k)-x(i,j,k))2T22-T12)T1<|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|≤T20|x(i1,j1,k)-x(i,j,k)|>T2]]>其中，T1，T2是與估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)的常數(shù)T1=α1·σT2=α2·σα2>α1]]>再根據(jù)運動靜止判斷結(jié)果，進行時間濾波，濾波方程如下y(i,j,k)=11+C(y~(i,j,k)+C·y~(i,j,k-1))]]>其中，C根據(jù)運動靜止判斷時給出的檢測量的值決定，恒小于等于1。如果運動靜止只分為兩個等級運動、靜止，那么靜止時C＝1，運動時C＝0；如果運動靜止分為多個等級，則C在
之間變化。
e、先時間濾波再空間濾波首先根據(jù)運動靜止判斷結(jié)果對兩幀進行時間濾波，濾波方程如下yt(is,js,k)=11+C(x(is,js,k)+C·x(is,js,k-1))]]>
再作空間濾波，仍然采用sigma濾波器，濾波方程如下y(i,j,k)=1WΣ(i1,j1)∈Sw(i1,j1)·yt(i1,j1,k)]]>W=Σ(i1,j1)∈Sw(i1,j1)]]>w(i1,j1)=1|yt(i1,j1,k)-yt(i,j,k)|≤T1(T22-(yt(i1,j1,k)-yt(i,j,k))2T22-T12)T1<|yt(i1,j1,k)-yt(i,j,k)|≤T20|yt(i1,j1,k)-yt(i,j,k)|>T2]]>其中T1，T2是與估計噪聲標(biāo)準(zhǔn)差有關(guān)的常數(shù)T1=α1·σT2=α2·σα2>α1]]>本發(fā)明實施例中的一種圖像處理裝置，如圖7所示，包括第一獲取模塊100和第一確定模塊200，其中第一獲取模塊100，用于將輸入的圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給第一確定模塊200第一確定模塊200，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定該圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
該裝置還可以包括第二獲取模塊300和第二確定模塊400，其中第二獲取模塊300，用于將輸入的圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給第二確定模塊400；第二確定模塊400，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定該圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
該裝置還可以包括第三確定模塊500，用于在第一確定模塊200和第二確定模塊400分別輸出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差中，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的輸出。
該裝置還可以包括判決模塊600，用于根據(jù)接收到的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差確定各圖像塊的運動靜止等級。
該裝置還包括濾波模塊700，用于選擇待處理像素點的相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)該參考像素點與該待處理像素點的差值確定該參考像素點的參考權(quán)重，并且，在該選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)檢測量的大小調(diào)整幀間像素點濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定該待處理像素點的濾波輸出值。
由于幀內(nèi)估計和幀間估計都可以單獨實現(xiàn)，因此，在本發(fā)明實施例的另一個圖像處理裝置中，可以僅包括第二獲取模塊300和第二確定模塊400，由于在幀間估計出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差后，可以根據(jù)該噪聲標(biāo)準(zhǔn)差進行后續(xù)的判決和濾波處理，因此，該圖像處理裝置中，還可以包括判決模塊600和濾波模塊700。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟將圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在根據(jù)圖像幀和差值幀分別確定出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差時，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊或者差值塊的數(shù)量繪制統(tǒng)計曲線，如果在所述統(tǒng)計曲線中，所述確定出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差對應(yīng)的位置為一個規(guī)則且大于設(shè)定峰度的單峰的峰頂，則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差有效；否則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差無效。
5.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)置檢測量的門限值；并且根據(jù)各圖像塊或者像素點的所述檢測量的值與所述門限值的差值確定各圖像塊或者像素點的運動靜止等級。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于塊來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值的和SAD或者圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的SAD與差值和SD；基于點來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為像素點與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值A(chǔ)D。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對待處理像素點進行濾波時，選擇其相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在進行濾波時，根據(jù)所述運動靜止等級對濾波窗口大小進行調(diào)整。
9.一種圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟將圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將所述圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在根據(jù)圖像幀和差值幀分別確定出噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差時，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
12.如權(quán)利要求9至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊或者差值塊的數(shù)量繪制統(tǒng)計曲線，如果在所述統(tǒng)計曲線中，所述確定出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差對應(yīng)的位置為一個規(guī)則且大于設(shè)定峰度的單峰的峰頂，則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差有效；否則確定所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差無效。
13.如權(quán)利要求9至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)置檢測量的門限值；并且根據(jù)各圖像塊或者像素點的所述檢測量的值與所述門限值的差值確定各圖像塊或者像素點的運動靜止等級。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基于塊來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值的和SAD或者圖像塊與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的SAD與差值和SD；基于點來確定所述運動靜止等級時，所述檢測量為像素點與其相鄰參考幀對應(yīng)位置圖像塊的差值絕對值A(chǔ)D。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，對待處理像素點進行濾波時，選擇其相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在進行濾波時，根據(jù)所述運動靜止等級對濾波窗口大小進行調(diào)整。
17.一種圖像處理裝置，其特征在于，所述裝置包括第一獲取模塊和第一確定模塊，其中所述第一獲取模塊，用于將輸入的圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第一確定模塊；所述第一確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二獲取模塊和第二確定模塊，其中所述第二獲取模塊，用于將所述圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第二確定模塊；所述第二確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第三確定模塊，用于在所述第一確定模塊和第二確定模塊分別輸出的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差中，優(yōu)先選擇數(shù)值較小的輸出。
20.如權(quán)利要求17至19任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括判決模塊，用于根據(jù)接收到的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差確定各圖像塊的運動靜止等級。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括濾波模塊，用于選擇待處理像素點的相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重；并且在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
22.一種圖像處理裝置，其特征在于，所述裝置包括第二獲取模塊和第二確定模塊，其中所述第二獲取模塊，用于將輸入的圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差并輸出給所述第二確定模塊；所述第二確定模塊，用于統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定所述圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括判決模塊，用于根據(jù)接收到的所述噪聲標(biāo)準(zhǔn)差確定各圖像塊的運動靜止等級。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括濾波模塊，用于選擇待處理像素點的相鄰像素點作為參考像素點，根據(jù)所述參考像素點與所述待處理像素點的差值確定所述參考像素點的參考權(quán)重，并且，在所述選擇的相鄰像素點中包括幀間像素點時，根據(jù)所述幀間像素點對應(yīng)的運動靜止等級調(diào)整其濾波時的權(quán)重，并根據(jù)各參考像素點的值與其參考權(quán)重確定所述待處理像素點的濾波輸出值。
全文摘要
本發(fā)明公開了圖像處理方法和裝置，用以獲得更加準(zhǔn)確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。在本發(fā)明中，將圖像幀分塊，并獲取各圖像塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的圖像塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。或者，將圖像幀與其相鄰參考幀的差值幀分塊，并獲取各差值塊的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差；統(tǒng)計相同小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差對應(yīng)的差值塊的數(shù)量，并根據(jù)對應(yīng)的差值塊的數(shù)量最大的小塊標(biāo)準(zhǔn)差或者小塊方差確定圖像幀的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以獲得更加準(zhǔn)確的噪聲標(biāo)準(zhǔn)差或者噪聲方差。
文檔編號H04N5/21GK101018290SQ20071006403
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者梅大為, 邱嵩, 汪源 申請人:北京中星微電子有限公司