一種用于圖像降噪的方法及終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤指一種用于圖像降噪的方法及終端。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了解決圖像噪聲問(wèn)題，業(yè)界出現(xiàn)了很多圖像降噪算法，如：與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)的窗 口濾波法，基于圖像結(jié)構(gòu)相似性分析的Non-localMeans(非局部均值）算法等。
[0003] 與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)的窗口濾波法，計(jì)算量小，但圖像的細(xì)節(jié)損失嚴(yán)重；基于圖像結(jié)構(gòu) 相似性分析的Non-localMeans算法在細(xì)節(jié)保持與色彩保護(hù)方面均表現(xiàn)很好，但算法復(fù)雜 度高，效率低。降噪效果和效率的矛盾就更加突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像降噪的方法及終端，可以提高對(duì)圖像進(jìn)行降噪的降噪 效果和效率。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像降噪的方法，所述方法包括：
[0006] 獲取圖像的圖像數(shù)據(jù)；
[0007] 對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的亮度分量y、色度分量i^Pv三個(gè)分量中的至少一個(gè)分量進(jìn)行小 波分解，得到每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和低頻小波系數(shù)；
[0008] 對(duì)所述每個(gè)分量的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到所述每個(gè)分量降噪后的低頻 小波系數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行 小波重構(gòu)，得到降噪后的至少一個(gè)分量；
[0010] 當(dāng)所述降噪后的至少一個(gè)分量為三個(gè)分量時(shí)，將所述降噪后的三個(gè)分量組合，得 到降噪后的圖像數(shù)據(jù)；
[0011] 當(dāng)所述降噪后的至少一個(gè)分量為一個(gè)或兩個(gè)分量時(shí)，將所述降噪后的至少一個(gè)分 量與所述三個(gè)分量中的其他分量組合，得到降噪后的圖像數(shù)據(jù)。
[0012] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述方法還包括：
[0013] 對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函數(shù)降噪；
[0014] 所述對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函數(shù)降噪包括：
[0015] 根據(jù)如下公式，對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行降噪，
[0016] y=ax+(l-a)h(x)，其中a是與邊緣強(qiáng)度相關(guān)的參數(shù)，h(x)是關(guān)于x的衰減函 數(shù)；
[0017] 根據(jù)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行 小波重構(gòu)，得到降噪后的至少一個(gè)分量，具體為：
[0018] 根據(jù)所述每個(gè)分量降噪后的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系 數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到降噪后的所述至少一個(gè)分量。
[0019] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的亮度分 量y、色度分量u和v三個(gè)分量中的至少一個(gè)分量進(jìn)行小波分解，得到每個(gè)分量的高頻小波 系數(shù)和低頻小波系數(shù)，包括：
[0020] 對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的亮度分量y、色度分量u和v三個(gè)分量中的至少一個(gè)分量進(jìn)行 n層小波分解，得到每個(gè)分量的n層高頻小波系數(shù)和n層低頻小波系數(shù)，其中n> 2,n為整 數(shù)；
[0021] 所述對(duì)所述每個(gè)分量的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到所述每個(gè)分量降噪后的 低頻小波系數(shù)，根據(jù)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系數(shù) 進(jìn)行小波重構(gòu)，得到降噪后的至少一個(gè)分量包括：
[0022] 對(duì)所述每個(gè)分量進(jìn)行如下處理：
[0023] A:對(duì)第n層的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到第n層降噪后的低頻小波系數(shù)，根 據(jù)所述第n層降噪后的低頻小波系數(shù)與第n層的高頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到第n-1 層降噪后的的低頻小波系數(shù)；
[0024] B:對(duì)第i層降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到第i層二次降噪后的低頻 小波系數(shù)，其中1 <i<n-1，i為變量，i為整數(shù)，i初始值為n-1 ;
[0025] C：
[0026] 當(dāng)i>l時(shí)，根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層高頻小波系數(shù)進(jìn) 行小波重構(gòu)，得到第i_l層降噪后的低頻小波系數(shù)，對(duì)i進(jìn)行賦值，令i=i_l;，返回步驟B;
[0027] 當(dāng)i=l時(shí)，根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層高頻小波系數(shù)進(jìn) 行小波重構(gòu)，得到降噪后的一個(gè)分量。
[0028] 結(jié)合第一方面的第二種實(shí)施方式，在第一方面的第三種實(shí)施方式中，所述方法還 包括：對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函數(shù)降噪；
[0029] 所述對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函數(shù)降噪包括：
[0030] 根據(jù)如下公式，對(duì)所述每個(gè)分量的所述n層的每一層高頻小波系數(shù)進(jìn)行降噪，
[0031 ] y』=ajXj+ (1-a』)h(Xj)，j彡 1，j為整數(shù)；
[0032] 其中，t為第j個(gè)高頻小波系數(shù)降噪后的值，&為第j個(gè)高頻小波系數(shù)的值，h(Xj) 是關(guān)于\的衰減函數(shù)，％是第j個(gè)高頻小波系數(shù)所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的邊緣強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的邊緣 強(qiáng)度系數(shù)，〇彡a」彡1。
[0033] 結(jié)合第一方面的第三種實(shí)施方式，在第一方面的第四種實(shí)施方式中，所述根據(jù)所 述第n層降噪后的低頻小波系數(shù)與第n層的高頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到第n-1層降 噪后的低頻小波系數(shù)，具體為：
[0034] 根據(jù)所述第n層降噪后的低頻小波系數(shù)與第n層降噪后的高頻小波系數(shù)進(jìn)行小波 重構(gòu)，得到第n-1層降噪后的低頻小波系數(shù)；
[0035] 所述根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層高頻小波系數(shù)進(jìn)行小波 重構(gòu)具體為：
[0036] 根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層降噪后的高頻小波系數(shù)進(jìn)行 小波重構(gòu)。
[0037] 結(jié)合第一方面，或，第一方面的第一、第二、第三或第四種實(shí)施方式中任一種，在第 一方面的第五種實(shí)施方式中，所述遞歸降噪，包括：
[0038] 在至少一個(gè)方向上，第k個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果=第k個(gè)低頻小波系數(shù)的值 +f?(第k-1個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果-第k個(gè)低頻小波系數(shù)的值)，其中k> 1，k為整數(shù)， 其中y=f(x)為降噪強(qiáng)度函數(shù)，x表示第k-1個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果與第k個(gè)低頻小波 系數(shù)的差，y表示降噪強(qiáng)度。
[0039] 結(jié)合第一方面的第五種實(shí)施方式，在第一方面的第六種實(shí)施方式中，所述方法還 包括：
[0040] 在對(duì)所述第k個(gè)低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪后，根據(jù)如下公式，對(duì)所述第k個(gè)低頻 小波系數(shù)進(jìn)行細(xì)節(jié)恢復(fù)；
[0041] 第k個(gè)低頻小波系數(shù)的細(xì)節(jié)恢復(fù)結(jié)果=第k個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果+g(第k 個(gè)低頻小波系數(shù)的值-第k個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果)，其中y=g(x)為細(xì)節(jié)保持強(qiáng)度函 數(shù)，x表示第k個(gè)低頻小波系數(shù)的值與第k個(gè)低頻小波系數(shù)的降噪結(jié)果的差，y表示細(xì)節(jié)保 持強(qiáng)度的值。
[0042] 結(jié)合第一方面的第三種或第四種實(shí)施方式，在第一方面的第七種實(shí)施方式中，所 述第j個(gè)高頻小波系數(shù)所對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的邊緣強(qiáng)度包括：第j個(gè)高頻小波系數(shù)所對(duì)應(yīng)的像 素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的y、u、v三個(gè)分量中的至少一個(gè)分量所對(duì)應(yīng)的邊緣強(qiáng)度。
[0043] 結(jié)合第一方面的第七種實(shí)施方式，在第一方面的第八種實(shí)施方式中，所述至少一 個(gè)分量所對(duì)應(yīng)的邊緣強(qiáng)度為基于所述至少一個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和低頻小波系數(shù)的邊 緣強(qiáng)度。
[0044] 結(jié)合第一方面的第一種或第三種實(shí)施方式，在第一方面的第九種實(shí)施方式中，所 述衰減函數(shù)為小波閾值函數(shù)，包括以下中的至少一個(gè)：硬閾值函數(shù)、軟閾值函數(shù)。
[0045] 結(jié)合第一方面的第五種實(shí)施方式，在第一方面的第十種實(shí)施方式中，所述至少一 個(gè)方向包括以下中的至少一個(gè)：從左向右、從右向左、從上向下、從下向上。
[0046] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像降噪的終端，所述終端包括：
[0047] 圖像獲取單元，用于獲取圖像的圖像數(shù)據(jù)；
[0048] 圖像分解單元，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的亮度分量y、色度分量u和v三個(gè)分量中的 至少一個(gè)分量進(jìn)行小波分解，得到每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和低頻小波系數(shù)；
[0049] 圖像降噪處理單元，用于對(duì)所述每個(gè)分量的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到所 述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系數(shù)，根據(jù)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降 噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到降噪后的至少一個(gè)分量；
[0050] 降噪圖像獲取單元，用于當(dāng)所述降噪后的至少一個(gè)分量為三個(gè)分量時(shí)，將所述降 噪后的三個(gè)分量組合，得到降噪后的圖像數(shù)據(jù)；
[0051] 當(dāng)所述降噪后的至少一個(gè)分量為一個(gè)或兩個(gè)分量時(shí)，將所述降噪后的至少一個(gè)分 量與所述三個(gè)分量中的其他分量組合，得到降噪后的圖像數(shù)據(jù)。
[0052] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實(shí)施方式中，所述終端還包括圖像高頻處理 單元，用于對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函數(shù)降噪，包括根據(jù) 如下公式，對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行降噪，
[0053]y=ax+(l_a)h(x)，其中a是與邊緣強(qiáng)度相關(guān)的參數(shù)，h(x)是關(guān)于x的衰減函 數(shù)；
[0054] 所述圖像降噪處理單元用于根據(jù)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量 降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到降噪后的至少一個(gè)分量具體為，用于根據(jù)所述 每個(gè)分量降噪后的高頻小波系數(shù)和所述每個(gè)分量降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得 到降噪后的所述至少一個(gè)分量。
[0055] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第二種實(shí)施方式中，所述圖像分解單元具體用于對(duì) 所述圖像數(shù)據(jù)的亮度分量y、色度分量u和v三個(gè)分量中的至少一個(gè)分量進(jìn)行n層小波分 解，得到每個(gè)分量的n層高頻小波系數(shù)和n層低頻小波系數(shù)，其中n> 2,n為整數(shù)；
[0056]所述圖像降噪處理單元具體用于對(duì)所述每個(gè)分量進(jìn)行如下處理：
[0057] A:對(duì)第n層的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到第n層降噪后的低頻小波系數(shù)，根 據(jù)所述第n層降噪后的低頻小波系數(shù)與第n層的高頻小波系數(shù)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到第n-1 層降噪后的的低頻小波系數(shù)；
[0058] B:對(duì)第i層降噪后的低頻小波系數(shù)進(jìn)行遞歸降噪，得到第i層二次降噪后的低頻 小波系數(shù)，其中1彡i彡n-1，i為變量，i為整數(shù)，i初始值為n-1 ;
[0059] C：
[0060]當(dāng)i>l時(shí)，根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層高頻小波系數(shù)進(jìn) 行小波重構(gòu)，得到第i_l層降噪后的低頻小波系數(shù)，對(duì)i進(jìn)行賦值，令i=i_l;，返回步驟B; [0061]當(dāng)i=l時(shí)，根據(jù)所述第i層二次降噪后的低頻小波系數(shù)與第i層高頻小波系數(shù)進(jìn) 行小波重構(gòu)，得到降噪后的一個(gè)分量。
[0062] 結(jié)合第二方面的第二種實(shí)施方式，在第二方面的第三種實(shí)施方式中，所述終端還 包括圖像高頻處理單元，用于對(duì)所述每個(gè)分量的高頻小波系數(shù)進(jìn)行基于邊緣信息的衰減函 數(shù)降噪，包括根據(jù)如下公式，對(duì)所述每個(gè)分量的所述n層的每一層高頻小波系數(shù)進(jìn)行降噪，
[0063]yj=ajXj+(1-aph(Xj)，j彡1，j為整數(shù)；
[0064] 其中，t為第j個(gè)高頻小波系數(shù)降噪后的值，&為第j個(gè)高頻小波系數(shù)的值，h(Xj) 是關(guān)于