CN105005973B - 一种图像快速去噪的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像快速去噪的方法及装置，其中，所述的图像快速去噪的方法包括：根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。采用本发明实施例所提供的技术方案，对于亮度较高的区域采用较小的去噪强度,保证亮度较高的区域的图像细节不损失,对亮度较低区域可采用较大的去噪强度，能够有效的控制噪点，保持亮度较低区域原始信息的完整性，可以有效地提高图像质量，增大信噪比，更好的体现原来图像所携带的信息。

Description

一种图像快速去噪的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像快速去噪的方法及装置。

背景技术

随着数码产品的普及，图像和视频已成为人类活动中最常用的信息载体，它们包含着物体的大量信息，成为人们获取外界原始信息的主要途径。然而在图像的获取、传输和存贮过程中常常会受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质。为了获取高质量数字图像，很有必要对图像进行降噪处理，以在尽可能的保持原始信息完整性(即主要特征)的同时，又能够去除信号中无用的信息。

目前所采用的去噪算法都是根据图像的环境光亮度，选取不同的去噪强度。虽然这种算法对于图像环境光亮度一致时能够取得非常好的去噪效果，但是，对于本身有亮区和暗区的图像而言，如果去噪程度大，就会造成高亮区域细节被抹；如果去噪程度小,就会导致低亮区域噪点严重的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种图像快速去噪的方法及装置，以解决由于图像背景光亮度不一致影响图像去噪效果的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像的快速去噪的方法，所述方法包括：

根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；

分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。

第二方面，本发明实施例提供了一种图像的快速去噪的装置，所述装置包括：

区域划分单元，用于根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；

去噪处理单元，用于分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。

采用本发明实施例所提供的技术方案，通过根据所述图像不同区域的亮度值选取不同的去噪强度对图像进行去噪，对于亮度较高的区域采用较小的去噪强度,保证亮度较高的区域的图像细节不损失,对亮度较低区域可采用较大的去噪强度，能够有效的控制噪点，保持亮度较低区域原始信息完整性，可以有效地提高图像质量，增大信噪比，更好的体现原来图像所携带的信息。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明第一实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图；

图3是本发明第三实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图；

图4是本发明第四实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图；

图5是本发明第五实施例提供的图像快速去噪的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1示出本发明的第一实施例。

图1是本发明第一实施例提供的一种图像快速去噪的方法的流程示意图，本发明实施例的方法可以由图像快速去噪装置来执行，该装置可通过软件和/或硬件的方式实现，集成于具有拍照功能的智能终端内。

参见图1，所述图像快速去噪的方法，包括：

步骤S101，根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分。

在使用拍照装置，例如数码相机、手机或其它智能终端进行拍摄时，由于物体对光线的遮挡，会使得被拍摄物体本身出现有亮区和暗区。亮区和暗区是由于图像的亮度相差较大而形成的,图像的亮度指的是图像像素的强度,黑色为最暗,白色为最亮,一般黑色用0来表示,白色用255来表示。可以通过将图像转为HSL空间，通过其中的L分量值获取图像中像素点的亮度值。此外，在拍照过程中，根据拍摄装置曝光传输的YUV图像的Y分量值，也可以获取到图像中像素点的亮度值，根据图像中像素点的亮度值，将所述图像划分为多个区域。

步骤S102，分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。

拍照装置是将光学信号转换为数字信号。由于在转换过程中会产生电子干扰，使得所拍摄的图像出现噪点。为了得到更好的图像质量，需要对图像进行去噪处理。图像中的亮度较高区域噪声较低，亮度较低区域的噪声较高，需要对不同区域采用不同的去噪强度对所述区域进行去噪处理。所述去噪强度是指对噪点成像数据的去除系数。根据步骤S101所划分的区域，按照当前区域对应的去噪强度，对图像进行去噪处理。通过对图像中的亮度差异较大的区域采用不同的去噪强度对图像中的噪点进行去除，能够在去除图像噪声的同时，保证图像的保真度，保留噪声较小区域的图像细节。

本实施例所提供的技术方案，通过根据所述图像不同区域的亮度值选取不同的去噪强度对图像进行去噪，对于亮度较高的区域采用较低的去噪强度,保证亮度较高的区域的图像细节不损失；对亮度较低区域可采用较高的去噪强度，能够有效的控制噪点，可以有效地提高图像质量，增大信噪比，更好的体现原来图像所携带的信息。

在上述技术方案的基础上，在本实施例中，在步骤S101“根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分”之前，还可增加如下步骤：接收到拍照指令，开启摄像头，利用所述摄像头进行图像采集。

所述接收到拍照指令，可以是拍照装置接收到用户所执行的开启拍照应用的预设相应操作，例如，拍照装置接收到用户对拍照装置上某个物理按键的按压操作，或者接收到用户在智能手机触摸屏上的相应点击或者滑动操作。拍照装置在接收到拍照指令时，开启摄像头，并通过所述的摄像头对外界图像进行采集。

图2示出了本发明的第二实施例。

图2是本发明第二实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图。所述的图像快速去噪的方法以本发明第一实施例为基础，进一步的，将所述划分得到的区域分为：高亮区域和低亮区域；并将所述根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分，具体优化为：将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值；将所述区域内像素点的亮度值平均值分别与预设的第一阈值和第二阈值进行比较，根据比较结果将所述区域划分为高亮区域或低亮区域。

参见图2，所述图像快速去噪的方法包括：

步骤S201，将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值。

将所述图像划分为多个区域，划分的规则可以预先设定，例如预先设定每个区域的大小和方位等。在本实施例中，将所述图像按照图像的大小划分为16×16个图像区域，并获取划分后的区域内所有像素点的亮度值，并根据所述亮度值计算得出该区域内像素点的亮度值平均值。

步骤S202，将所述区域内像素点的亮度值平均值分别与预设的第一阈值和第二阈值进行比较，根据比较结果将所述区域划分为高亮区域或低亮区域。

将步骤S201所获取的区域内像素点的亮度值平均值与预设的第一阈值和第二阈值进行比较，所述的第一阈值和第二阈值由***或用户预先设定。在获取到的区域内像素点的亮度值平均值大于第一阈值时，所述区域被划分为高亮区域。例如，通过曝光YUV图像，获取到某一区域的像素点的Y值平均值,如果Y值平均值大于200，则将所述区域划分为高亮区域；在获取到的区域内像素点的亮度值平均值小于第二阈值时，将所述区域划分为低亮区域。例如，通过曝光YUV图像，获取到某一区域的像素点的Y值平均值,如果Y值平均值小于50，则将该区域划分为低亮区域。

作为本实施例的另一种可选的实施方式，也可以将所述区域内其它亮度值特征作为比较条件，判断所述区域是否为高亮或者低亮区域。例如，将区域内像素点亮度值之和作为亮度值特征。将获取的所述区域内像素点亮度值之和分别与预设的第一亮度值和阈值和第二亮度值和阈值进行比较，将所述区域划分为高亮区域或低亮区域。

步骤S203，分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。

本实施例通过将所述根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分，具体优化为：将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值，并将所述区域内像素点的亮度值平均值与预设的阈值进行比较，根据比较结果确定所述区域为高亮或低亮区域。能够根据所述图像的亮度分布特征准确的划分高亮区域与低亮区域，与其它划分方法相比具有运算量低、反应快速、易于实现等优点。

图3示出了本发明的第三实施例。

图3是本发明第三实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图。所述的图像快速去噪的方法以本发明第一实施例为基础，进一步的，将所述分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理具体优化为：分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点；去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像；将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据；在所述新图像增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

参见图3，所述图像快速去噪的方法包括：

步骤S301，根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分。

步骤S302，分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点。

分别识别步骤S301所划分的区域内的噪点，所述的噪点由于是由电子干扰所产生，与周围的像素点的特征完全不同，在视觉上看起来与其它像素相比类似于图像被弄脏的效果。利用这个特性，可以识别出区域内为噪点的像素点，并将这些像素点作为目标像素点。

步骤S303，去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像。

将步骤S302所获取的目标像素点从所述图像中删除，得到无噪点图像，使得所述无噪点图像在原有图像中为噪点的目标像素点为空(null)。将无噪点图像按照预设的降噪算法进行降噪，所述的降噪方法可以选择中值滤波、高斯滤波或二值滤波等已知降噪算法对无噪点图像进行降噪。在本实施例中，可采用小波变换的降噪算法对无噪点图像进行降噪。小波变换能够寻找对原信号的最佳逼近，以完成原信号和噪声信号的区分，以便得到原信号的最佳恢复。

步骤S304，将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

目标像素点的成像数据是图像中该点像素所存储的数据，例如，彩色图像中像素点的RGB各个分量值，或者图像中像素点的灰度值。示例性的，将目标像素点的成像数据选择为目标像素点的亮度值，所述的抗去噪强度系数由***预先设定。抗去噪强度系数反映了对图像中噪点数据的保留程度，抗去噪强度系数越大，对噪点成像数据保留越多，去噪强度就越小；反之，抗去噪强度越小，对噪点成像数据保留越少，去噪强度就越大。在本实施例中，抗去噪强度系数在0-1范围内，可由经验确定。对于不同的区域，所预设的抗去噪强度系数也不相同。例如，对于高亮区域，由于其噪声较低，为能够保留更多的图像细节，可以采用较高的抗去噪强度系数，例如，0.8，能够保留较多的噪点成像数据；相对应的，对于低亮区域，可以采用较低的抗去噪强度系数，例如0.2，可以去除较多的噪点成像数据，以达到更好的去噪效果，使处理后的图像能够更加平滑。将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数乘积运算后的结果作为所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

步骤S305，在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

一般采用按照m×n的像素矩阵来表达图像。步骤S303中的新图像由于去除了噪点，因此是包括部分像素成像数据为空(null)的m×n的像素矩阵。在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据，具体为：将所述抗去噪强度数据按照原有噪点的位置，替换新图像像素矩阵中像素成像数据为空的像素点，得到一个新的m×n的像素矩阵。上述步骤所产生的效果近似于将所述目标像素点对应的抗去噪强度数据按照目标像素点的原有位置叠加到经过降噪处理的不含噪点成像数据的新图像上，使所述新图像补齐所有的像素点数据，成为经过去噪处理的完整图像。

本实施例通过将所述分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理具体优化为：分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点；去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像；将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据；在所述新图像增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。能够快速有效的对摄像装置所捕捉的图像进行去噪处理，并且根据所述图像区域的亮度选择合适的去噪强度，使去噪后的图像既能够在高亮度区域保持图像细节；又能够在低亮度区域对噪点进行有效地去噪，使得图像表现更加平滑。

图4示出了本发明的第四实施例。

图4是本发明第四实施例提供的图像快速去噪的方法的流程图。所述的图像快速去噪的方法以本发明第三实施例为基础，进一步的，将识别当前区域内为噪点的目标像素点，具体优化为：获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。

参见图4，所述图像快速去噪的方法包括：

步骤S401，根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分。

步骤S402，获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。

噪点由于是由电子干扰所产生，其与周围的像素点的特征完全不同。所述特征可以是像素点的亮度值或者颜色RGB分量等。在本实施例中，所采用的特征为亮度值。依次获取所述当前区域内每个像素点周围与之相邻的像素点的亮度值，并计算所述每个像素点与其临近的像素点的亮度之差。通过对所述亮度之差进行比较，获取所述亮度之差最小值。并将所述亮度之差最小值与预设的最小值阈值进行比较，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。示例性的，所述相邻的像素点可以为与之相邻的8个像素。将与像素点相邻的8个像素的亮度值依次与所述像素点的亮度值相减，并将所述差值进行比较，确定所述8个亮度值差值的最小值。将所述最小值与预先设定的最小值阈值进行比较，所述的最小值阈值可由经验值设定。当所述亮度值差值的最小值大于预先设定的最小值阈值时，说明该像素点与周围像素点的差异超出正常范围，确定该像素点为噪点。

步骤S403，去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像。

步骤S404，将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

步骤S405，在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

本实施例通过将识别当前区域内为噪点的目标像素点，具体优化为：获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。能够准确快速的识别噪点，使得后续对噪点进行去噪处理更加有效。

图5示出了本发明的第五实施例。

图5是本发明第四实施例提供的图像快速去噪的装置的结构图。参见图5，所述图像快速去噪的装置包括：区域划分单元510和去噪处理单元520。

其中，所述区域划分单元510，用于根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；

所述去噪处理单元520，用于分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理。

本实施例所提供的技术方案，通过根据所述图像不同区域的亮度值选取不同的去噪强度对图像进行去噪，对于亮度较高的区域采用较小的去噪强度,保证亮度较高的区域的图像细节不损失，对亮度较低区域可采用较大的去噪强度.能够有效的控制噪点，能够有效保持亮度较低区域原始信息完整性，可以有效地提高图像质量，增大信噪比，更好的体现原来图像所携带的信息。

进一步的，所述区域划分单元510，包括：亮度值平均值获取子单元511、高亮区域划分子单元512和低亮区域划分子单元513。

其中，所述亮度值平均值获取子单元511，用于将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值；

所述高亮区域划分子单元512，用于在所述区域内像素点的亮度值平均值高于预设的第一阈值时，将所述区域划分为高亮区域；

所述低亮区域划分子单元513，用于在所述区域内像素点的亮度值平均值低于预设的第二阈值时，将所述像素划分为低亮区域。

进一步的，所述去噪处理单元520，包括：目标像素点识别子单元521、新图像获取子单元522、抗去噪强度数据获取子单元523和抗去噪强度数据增加子单元524。

其中，所述目标像素点识别子单元521，用于分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点；

所述新图像获取子单元522，用于去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像；

所述抗去噪强度数据获取子单元523，用于将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据；

所述抗去噪强度数据增加子单元524，用于在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

进一步的，所述目标像素点识别子单元521，用于：

获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。

更进一步的，所述图像快速去噪的装置还包括：图像采集单元530，

其中，所述图像采集单元530用于接收到拍照指令，开启摄像头，利用所述摄像头进行图像采集。

上述图像快速去噪的装置可执行本发明实施例所提供的图像快速去噪的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种图像快速去噪的方法，其特征在于，包括：

根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；

分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理；

其中，所述分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理，包括：

分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点；

去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像；

将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据；

在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，划分得到的区域包括：高亮区域和低亮区域；

所述根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分，包括：

将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值；

如果所述区域内像素点的亮度值平均值高于预设的第一阈值，则将所述区域划分为高亮区域；

如果所述区域内像素点的亮度值平均值低于预设的第二阈值，则将所述区域划分为低亮区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别当前区域内为噪点的目标像素点，包括：

获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分之前，还包括：

接收到拍照指令，开启摄像头，利用所述摄像头进行图像采集。

5.一种图像快速去噪的装置，其特征在于，包括：

区域划分单元，用于根据图像中像素点的亮度值，对所述图像进行区域划分；

去噪处理单元，用于分别针对各个区域，采用与当前区域对应的去噪强度，对当前区域进行去噪处理；

其中，所述去噪处理单元，包括：

目标像素点识别子单元，用于分别针对各个区域，识别当前区域内为噪点的目标像素点；

新图像获取子单元，用于去除所述图像中为噪点的目标像素点得到无噪点图像，并采用预设的降噪算法对所述无噪点图像进行降噪处理得到新图像；

抗去噪强度数据获取子单元，用于将目标像素点的成像数据与当前区域对应的抗去噪强度系数进行乘积运算，得到所述目标像素点对应的抗去噪强度数据；

抗去噪强度数据增加子单元，用于在所述新图像上增加所述目标像素点对应的抗去噪强度数据。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述区域划分单元，包括：

亮度值平均值获取子单元，用于将所述图像按照预设的规则划分为多个区域，获取所述区域内像素点的亮度值平均值；

高亮区域划分子单元，用于在所述区域内像素点的亮度值平均值高于预设的第一阈值时，将所述区域划分为高亮区域；

低亮区域划分子单元，用于在所述区域内像素点的亮度值平均值低于预设的第二阈值时，将所述区域划分为低亮区域。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标像素点识别子单元，用于：

获取当前区域内每个像素点与其临近的像素点的亮度之差的最小值，在所述亮度之差最小值大于预设的最小值阈值时，将所述像素点作为噪点。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

图像采集单元，用于接收到拍照指令，开启摄像头，利用所述摄像头进行图像采集。