圖像去噪方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是涉及一種圖像去噪方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，大部分圖像傳感器如互補金屬氧化物半導體(CMOS，Complementary Metal Ox i de Semi conductor)在獲取圖像時，先獲取bayer數據（即bayer格式的圖像），然 后再利用插值的方法得到缺失的數據（即對圖像進行去馬賽克處理），最終得到完整的RGB 圖像。但是，如果在插值之前不對圖像進行去噪處理，最終得到的RGB圖像勢必會有大量的 彩色噪聲，而彩色噪聲的去除一來比較困難，二來計算量較大，因此需要在插值之前先對圖 像數據進行去噪處理。
[0003] 傳統的圖像去噪方法的大致流程為:先將bayer格式的圖像中R、G、B三通道的像素 分別提取出來，各自組成一副獨立的圖像，對獨立的圖像進行去噪;然后將去噪結果按原來 的圖像格式進行排布，得到去噪后的圖像數據。這種去噪方式，由于對R、G、B分開進行去噪 處理，忽略了R、G、B三通道之間的關系，容易造成相鄰的R、G、B的去噪程度不同，影響去噪效 果。如圖1所示，假如原始的bayer格式的圖像中有一條很細的直線，采用現有的圖像去噪方 法進行去噪時，由于忽略了R、G之間的關系，造成R和G的去噪程度不同，去噪后的結果圖像 可能表現為直線不平滑或者插值后顏色不純。
[0004] 綜上所述，現有的圖像去噪方法，圖像還原度較低，去噪效果較差，從而影響了最 終的圖像質量。

【發明內容】

[0005] 本發明實施例的主要目的在于提供一種圖像去噪方法和裝置，旨在對圖像去噪過 程中提高圖像還原度，提升圖像的去噪效果。
[0006] 為達以上目的，一方面提出一種圖像去噪裝置，所述裝置遍歷圖像中的每一個像 素，分別對每一個像素進行去噪處理，包括：
[0007] 選取模塊，用于選取所述圖像中的一個像素作為目標像素，在所述目標像素周圍 的設定范圍內選取與所述目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素；
[0008] 定義模塊，用于定義以所述目標像素為中心的設定大小的塊為目標塊，定義以所 述參考像素為中心的所述設定大小的塊為參考塊，每一個參考像素對應一個參考塊；
[0009] 第一計算模塊，用于根據所述參考塊與所述目標塊內的所有像素對所述參考塊和 所述目標塊進行差異性度量，基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心 的所述參考像素的權重，據此獲得每一個所述參考像素的權重，并對所述目標像素的權重 賦值1，其中所述差異度與所述權重負相關；
[0010] 第二計算模塊，用于根據所述目標像素和所述參考像素的權重對所述目標像素和 所有所述參考像素求加權平均值，將所述加權平均值作為所述目標像素的去噪結果。
[0011] 進一步地，所述第一計算模塊包括差異性度量單元，所述差異性度量單元用于:將 所述參考塊與所述目標塊內對應位置的像素相減的差值的絕對值之和作為所述參考塊與 所述目標塊的差異度。
[0012] 進一步地，所述第一計算模塊包括權重計算單元，所述權重計算單元用于：
[0013] 根據公式w = exp(_r2/sig2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重，其中，r 為所述參考塊與所述目標塊的差異度，sig為經驗常數，w為所述參考塊中心的所述參考像 素的權重。
[0014] 進一步地，所述第一計算模塊還包括權重調節單元，所述權重調節單元用于：
[0015] 將所述參考塊與所述目標塊中心的所述參考像素與所述目標像素相減的差值的 絕對值作為所述參考塊與所述目標塊的差異度調節值，基于所述參考塊與所述目標塊的差 異度調節值計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重調節值，將所述參考像素的權重與 所述參考像素的權重調節值的乘積作為所述參考像素最終的權重。
[0016] 進一步地，所述權重調節單元用于：
[0017] 根據公式ww = exp(-rr2/sig_p2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重調節 值，其中，rr為所述參考塊與所述目標塊的差異度調節值，sig_p為經驗常數，ww為所述參考 塊中心的所述參考像素的權重調節值。
[0018] 另一方面提出一種圖像去噪方法，包括步驟：
[0019] 選取圖像中的一個像素作為目標像素，在所述目標像素周圍的設定范圍內選取與 所述目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素；
[0020] 定義以所述目標像素為中心的設定大小的塊為目標塊，定義以所述參考像素為中 心的所述設定大小的塊為參考塊，每一個參考像素對應一個參考塊；
[0021 ]根據所述參考塊與所述目標塊內的所有像素對所述參考塊和所述目標塊進行差 異性度量，基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所述參考像素的 權重，據此獲得每一個所述參考像素的權重，并對所述目標像素的權重賦值1，其中所述差 異度與所述權重負相關；
[0022] 根據所述目標像素和所述參考像素的權重對所述目標像素和所有所述參考像素 求加權平均值，將所述加權平均值作為所述目標像素的去噪結果；
[0023] 遍歷所述圖像中的每一個像素重復執行上述步驟。
[0024] 進一步地，所述根據所述參考塊與所述目標塊內的所有像素對所述參考塊和所述 目標塊進行差異性度量包括：
[0025] 將所述參考塊與所述目標塊內對應位置的像素相減的差值的絕對值之和作為所 述參考塊與所述目標塊的差異度。
[0026] 進一步地，所述基于所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所 述參考像素的權重包括：
[0027] 根據公式w = exp(_r2/sig2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重，其中，r 為所述參考塊與所述目標塊的差異度，sig為經驗常數，w為所述參考塊中心的所述參考像 素的權重。
[0028] 進一步地，所述根據所述參考塊與所述目標塊的差異度計算所述參考塊中心的所 述參考像素的權重的步驟之后還包括：
[0029] 將所述參考塊與所述目標塊中心的所述參考像素與所述目標像素相減的差值的 絕對值作為所述參考塊與所述目標塊的差異度調節值，基于所述參考塊與所述目標塊的差 異度調節值計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重調節值，將所述參考像素的權重與 所述參考像素的權重調節值的乘積作為所述參考像素最終的權重。
[0030] 進一步地，所述基于所述參考塊與所述目標塊的差異度調節值計算所述參考塊中 心的所述參考像素的權重調節值包括：
[0031] 根據公式ww = exp(_rr2/sig_p2)計算所述參考塊中心的所述參考像素的權重調節 值，其中，rr為所述參考塊與所述目標塊的差異度調節值，sig_p為經驗常數，ww為所述參考 塊中心的所述參考像素的權重調節值。
[0032] 本發明實施例所提供的一種圖像去噪方法，通過在去噪過程中以塊為單位進行差 異性度量來對目標像素進行去噪，由于每一塊中包含了R、G、B三個顏色通道的像素，因此充 分利用了R、G、B三通道的關系信息進行去噪，去噪結果保持了原有圖像的結構信息，使得去 噪后的圖像能夠更加真實細膩的表現出圖像細節，提高了圖像的還原度，提升了圖像的去 噪效果，使得最終的圖像具有更高的質量和更好的視覺效果。
【附圖說明】
[0033] 圖1是原始的bayer格式的圖像的像素結構示意圖；
[0034] 圖2是本發明的圖像去噪方法第一實施例的流程圖；
[0035] 圖3是本發明實施例中在圖像上選取目標像素和參考像素的示意圖；
[0036] 圖4是本發明實施例中在圖像上定義目標塊和參考塊的示意圖；
[0037] 圖5是本發明的圖像去噪方法第二實施例的流程圖；
[0038] 圖6是圖像傳感器應用本發明實施例的圖像去噪方法來獲取圖像的應用實例的流 程圖；
[0039] 圖7是圖6的應用實例中圖像傳感器獲取的原始的bayer格式的圖像的效果圖；
[0040] 圖8是圖6的應用實例中圖像傳感器最終獲取的完整的RGB圖像的效果圖；
[0041] 圖9是本發明的圖像去噪裝置第一實施例的模塊示意圖；
[0042] 圖10是本發明的圖像去噪裝置第二實施例的模塊示意圖。
[0043] 本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0044] 應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0045] 參見圖2,提出本發明的圖像去噪方法第一實施例，所述圖像去噪方法包括以下步 驟：
[0046] S11、選取圖像中的一個像素作為目標像素，在目標像素周圍的設定范圍內選取與 目標像素的顏色通道相同的像素作為參考像素。
[0047]本發明實施例中，依次