图像去噪方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种图像去噪方法和装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，大部分图像传感器如互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Ox i de Semi conductor)在获取图像时，先获取bayer数据（即bayer格式的图像），然 后再利用插值的方法得到缺失的数据（即对图像进行去马赛克处理），最终得到完整的RGB 图像。但是，如果在插值之前不对图像进行去噪处理，最终得到的RGB图像势必会有大量的 彩色噪声，而彩色噪声的去除一来比较困难，二来计算量较大，因此需要在插值之前先对图 像数据进行去噪处理。
[0003] 传统的图像去噪方法的大致流程为:先将bayer格式的图像中R、G、B三通道的像素 分别提取出来，各自组成一副独立的图像，对独立的图像进行去噪;然后将去噪结果按原来 的图像格式进行排布，得到去噪后的图像数据。这种去噪方式，由于对R、G、B分开进行去噪 处理，忽略了R、G、B三通道之间的关系，容易造成相邻的R、G、B的去噪程度不同，影响去噪效 果。如图1所示，假如原始的bayer格式的图像中有一条很细的直线，采用现有的图像去噪方 法进行去噪时，由于忽略了R、G之间的关系，造成R和G的去噪程度不同，去噪后的结果图像 可能表现为直线不平滑或者插值后颜色不纯。
[0004] 综上所述，现有的图像去噪方法，图像还原度较低，去噪效果较差，从而影响了最 终的图像质量。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的主要目的在于提供一种图像去噪方法和装置，旨在对图像去噪过 程中提高图像还原度，提升图像的去噪效果。
[0006] 为达以上目的，一方面提出一种图像去噪装置，所述装置遍历图像中的每一个像 素，分别对每一个像素进行去噪处理，包括：
[0007] 选取模块，用于选取所述图像中的一个像素作为目标像素，在所述目标像素周围 的设定范围内选取与所述目标像素的颜色通道相同的像素作为参考像素；
[0008] 定义模块，用于定义以所述目标像素为中心的设定大小的块为目标块，定义以所 述参考像素为中心的所述设定大小的块为参考块，每一个参考像素对应一个参考块；
[0009] 第一计算模块，用于根据所述参考块与所述目标块内的所有像素对所述参考块和 所述目标块进行差异性度量，基于所述参考块与所述目标块的差异度计算所述参考块中心 的所述参考像素的权重，据此获得每一个所述参考像素的权重，并对所述目标像素的权重 赋值1，其中所述差异度与所述权重负相关；
[0010] 第二计算模块，用于根据所述目标像素和所述参考像素的权重对所述目标像素和 所有所述参考像素求加权平均值，将所述加权平均值作为所述目标像素的去噪结果。
[0011] 进一步地，所述第一计算模块包括差异性度量单元，所述差异性度量单元用于:将 所述参考块与所述目标块内对应位置的像素相减的差值的绝对值之和作为所述参考块与 所述目标块的差异度。
[0012] 进一步地，所述第一计算模块包括权重计算单元，所述权重计算单元用于：
[0013] 根据公式w = exp(_r2/sig2)计算所述参考块中心的所述参考像素的权重，其中，r 为所述参考块与所述目标块的差异度，sig为经验常数，w为所述参考块中心的所述参考像 素的权重。
[0014] 进一步地，所述第一计算模块还包括权重调节单元，所述权重调节单元用于：
[0015] 将所述参考块与所述目标块中心的所述参考像素与所述目标像素相减的差值的 绝对值作为所述参考块与所述目标块的差异度调节值，基于所述参考块与所述目标块的差 异度调节值计算所述参考块中心的所述参考像素的权重调节值，将所述参考像素的权重与 所述参考像素的权重调节值的乘积作为所述参考像素最终的权重。
[0016] 进一步地，所述权重调节单元用于：
[0017] 根据公式ww = exp(-rr2/sig_p2)计算所述参考块中心的所述参考像素的权重调节 值，其中，rr为所述参考块与所述目标块的差异度调节值，sig_p为经验常数，ww为所述参考 块中心的所述参考像素的权重调节值。
[0018] 另一方面提出一种图像去噪方法，包括步骤：
[0019] 选取图像中的一个像素作为目标像素，在所述目标像素周围的设定范围内选取与 所述目标像素的颜色通道相同的像素作为参考像素；
[0020] 定义以所述目标像素为中心的设定大小的块为目标块，定义以所述参考像素为中 心的所述设定大小的块为参考块，每一个参考像素对应一个参考块；
[0021 ]根据所述参考块与所述目标块内的所有像素对所述参考块和所述目标块进行差 异性度量，基于所述参考块与所述目标块的差异度计算所述参考块中心的所述参考像素的 权重，据此获得每一个所述参考像素的权重，并对所述目标像素的权重赋值1，其中所述差 异度与所述权重负相关；
[0022] 根据所述目标像素和所述参考像素的权重对所述目标像素和所有所述参考像素 求加权平均值，将所述加权平均值作为所述目标像素的去噪结果；
[0023] 遍历所述图像中的每一个像素重复执行上述步骤。
[0024] 进一步地，所述根据所述参考块与所述目标块内的所有像素对所述参考块和所述 目标块进行差异性度量包括：
[0025] 将所述参考块与所述目标块内对应位置的像素相减的差值的绝对值之和作为所 述参考块与所述目标块的差异度。
[0026] 进一步地，所述基于所述参考块与所述目标块的差异度计算所述参考块中心的所 述参考像素的权重包括：
[0027] 根据公式w = exp(_r2/sig2)计算所述参考块中心的所述参考像素的权重，其中，r 为所述参考块与所述目标块的差异度，sig为经验常数，w为所述参考块中心的所述参考像 素的权重。
[0028] 进一步地，所述根据所述参考块与所述目标块的差异度计算所述参考块中心的所 述参考像素的权重的步骤之后还包括：
[0029] 将所述参考块与所述目标块中心的所述参考像素与所述目标像素相减的差值的 绝对值作为所述参考块与所述目标块的差异度调节值，基于所述参考块与所述目标块的差 异度调节值计算所述参考块中心的所述参考像素的权重调节值，将所述参考像素的权重与 所述参考像素的权重调节值的乘积作为所述参考像素最终的权重。
[0030] 进一步地，所述基于所述参考块与所述目标块的差异度调节值计算所述参考块中 心的所述参考像素的权重调节值包括：
[0031] 根据公式ww = exp(_rr2/sig_p2)计算所述参考块中心的所述参考像素的权重调节 值，其中，rr为所述参考块与所述目标块的差异度调节值，sig_p为经验常数，ww为所述参考 块中心的所述参考像素的权重调节值。
[0032] 本发明实施例所提供的一种图像去噪方法，通过在去噪过程中以块为单位进行差 异性度量来对目标像素进行去噪，由于每一块中包含了R、G、B三个颜色通道的像素，因此充 分利用了R、G、B三通道的关系信息进行去噪，去噪结果保持了原有图像的结构信息，使得去 噪后的图像能够更加真实细腻的表现出图像细节，提高了图像的还原度，提升了图像的去 噪效果，使得最终的图像具有更高的质量和更好的视觉效果。
【附图说明】
[0033] 图1是原始的bayer格式的图像的像素结构示意图；
[0034] 图2是本发明的图像去噪方法第一实施例的流程图；
[0035] 图3是本发明实施例中在图像上选取目标像素和参考像素的示意图；
[0036] 图4是本发明实施例中在图像上定义目标块和参考块的示意图；
[0037] 图5是本发明的图像去噪方法第二实施例的流程图；
[0038] 图6是图像传感器应用本发明实施例的图像去噪方法来获取图像的应用实例的流 程图；
[0039] 图7是图6的应用实例中图像传感器获取的原始的bayer格式的图像的效果图；
[0040] 图8是图6的应用实例中图像传感器最终获取的完整的RGB图像的效果图；
[0041] 图9是本发明的图像去噪装置第一实施例的模块示意图；
[0042] 图10是本发明的图像去噪装置第二实施例的模块示意图。
[0043] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0044] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0045] 参见图2,提出本发明的图像去噪方法第一实施例，所述图像去噪方法包括以下步 骤：
[0046] S11、选取图像中的一个像素作为目标像素，在目标像素周围的设定范围内选取与 目标像素的颜色通道相同的像素作为参考像素。
[0047]本发明实施例中，依次