CN105208376A - 一种数字降噪方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种数字降噪方法和装置，以有效降噪。所述的方法包括：获取拍摄的各帧图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数；依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息；依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。能够有效降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

Description

一种数字降噪方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种数字降噪方法和一种数字降噪装置。

背景技术

数字视频录像机(DigitalVideoRecorder，DVR)相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机。它是一套进行图像存储处理的计算机装置，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控装置一大堆设备的功能。

目前在DVR产品中，对拍摄的图像画面进行降噪的过程中，通常需要手动配置降噪的参数，当时，由于监控场景的不确定性，用户很难配置出合适的参数，不能兼顾各种场景，导致去噪效果不理想。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提出一种数字降噪方法和装置，以有效降噪。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种数字降噪方法，以有效降噪。

相应的，本发明实施例还提供了一种数字降噪装置，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种数字降噪方法，包括：获取拍摄的各帧图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数；依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息；依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

可选的，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数，包括：依据所述图像数据的分辨率确定统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值，其中，所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。

可选的，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息，包括：对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块；通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息。

可选的，所述对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块，包括：采用所述统计窗口确定每帧图像数据中执行噪声估计处理的中间区域；对图像数据的中间区域进行分块，确定各图像块；按照所述亮度范围对各图像块进行筛选，选取处于所述亮度范围内的图像块作为待处理图像块。

可选的，所述通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息，包括：依据所述运动阈值对所述待处理图像块进行检测，确定运动的待处理图像块；计算所述运动的待处理图像块的方差；对所述图像数据中各运动的待处理图像块的方差进行统计，确定所述图像数据的噪声水平信息。

可选的所述降噪参数包括：帧内噪声阈值；所述依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据，包括：依据所述帧内噪声阈值，采用时域滤波器对当前帧图像数据进行帧内降噪，确定帧内降噪结果；以及采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果；依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据。

可选的所述降噪参数还包括：帧间运动参数；所述采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果，包括：依据所述帧间运动参数对各帧图像数据进行运动检测，确定所述图像数据的运动等级；按照所述图像数据的运动等级确定帧间降噪系数；依据所述帧间降噪系数，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行帧间降噪，确定帧间降噪结果。

可选的依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据，包括：采用加权系数分别对帧内降噪结果和帧间降噪结果进行加权处理，确定降噪后的当前帧图像数据。

本发明实施例还公开了一种数字降噪装置，包括：获取模块，用于获取拍摄的各帧图像数据；参数确定模块，用于依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数；噪声估计模块，用以依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息；降噪模块，用于依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

可选的，参数确定模块，用于依据所述图像数据的分辨率确定统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值，其中，所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

针对拍摄的图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息，依据噪声水平信息自动调整降噪参数，而后依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，能够有效降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

附图说明

图1是本发明的一种数字降噪方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的另一种数字降噪方法实施例的步骤流程图；

图3是本发明实施例中噪声估计处理的示意图；

图4是本发明一种数字降噪装置实施例的结构框图；

图5A是本发明另一种数字降噪装置实施例的结构框图；

图5B是本发明另一种数字降噪装置实施例中图像块选取子模块的结构框图；

图5C是本发明另一种数字降噪装置实施例中估计子模的结构框图；

图5D是本发明另一种数字降噪装置实施例中帧间降噪子模块的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，提供一种数字降噪方法，以有效降噪，针对拍摄的图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息，依据噪声水平信息自动调整降噪参数，而后依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，能够有效降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

实施例一

参照图1，示出了本发明的一种数字降噪方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤102，获取拍摄的各帧图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数。

DVR能够对图像进行录制、存储和播放，但是DVR所拍摄的图像数据通常会具有一定的噪声，本实施例通过噪声估计以及3D降噪等处理来降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

DVR可以拍摄视频数据，视频数据是由各帧图像数据构成的，例如1秒的视频可以由24帧、36帧或48帧图像数据构成。本实施例可以获取DVR拍摄的各帧图像数据，依据图像数据的分辨率确定噪声估计参数。

其中，噪声估计参数是噪声估计(NoiseEstimation，NE)所需的参数。

步骤104，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息。

噪声估计的一种方式是通过计算特定区域的方差来估计图像Y通道的噪声水平。依据噪声水平确定降噪所需的参数等信息。

依据噪声估计参数对拍摄的各帧图像数据进行噪声估计处理，估计各图像数据的噪声水平，例如可以从图像数据中选择部分区域，然后计算该区域的方差确定该图像数据的噪声水平信息。

其中，拍摄时由于拍摄场景、光线、天气等都可能导致噪声不同，因此在拍摄过程中可以不断的对帧图像数据进行噪声估计，从而依据噪声水平调整相应的降噪信息，以便合理降噪，提高图像的清晰度。

步骤106，依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行帧内降噪和帧间降噪，确定降噪后的图像数据。

依据所述噪声水平信息对相应的帧图像数据进行降噪处理本实施例采用3D数字降噪(3DDigitalNoiseReduction，3DNR)方式进行降噪处理，3DNR包括帧内降噪和帧间降噪，因此可以依据所述噪声水平信息确定出帧内降噪和帧间降噪所需的降噪参数，从而依据降噪参数对图像数据分别进行帧内降噪和帧间降噪，确定降噪后的图像数据。

其中，帧内降噪指的是对单幅图像数据的噪点进行处理，将其减弱的降噪方式；帧间降噪指的是通过对比相邻的几帧图像数据，将不重叠的信息(即噪波)自动滤出的降噪方式。

综上，针对拍摄的图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息，依据噪声水平信息自动调整降噪参数，而后依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，能够有效降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例详细论述基于3DNR技术对图像数据进行降噪处理的步骤。

参照图2，示出了本发明的另一种数字降噪方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤202，获取拍摄的各帧图像数据。

步骤204，依据所述图像数据的分辨率确定噪声估计参数，如：统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值等。

DVR在拍摄场景的图像之后，可以通过降噪的处理减少图形中的噪声，以获得清晰度更高的视频图像。因此可以获取拍摄的各帧图像数据，确定该帧图像数据的分辨率，其中，在DVR可能会通过调整分辨率来确定拍摄的内容，因此不同帧图像数据的分辨率可能是不同的，在通过分辨率确定噪声估计参数时，会随着分辨率的调整，调整噪声估计参数。其中，噪声估计参数包括：统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值。

统计窗口的像素范围用于确定图像数据中参与噪声估计统计的图像大小，因此所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。例如，拍摄画面在输出图像或视频时可能有黑边，则可以在上、下、左、右四个边剔除掉16个像素。

亮度范围用于确定图像数据中参与噪声估计统计的图像亮度范围，由于过暗和过亮的图像区域会影响噪声估计的真实结果，因此通过亮度范围选取图像数据中亮度合适的区域进行噪声估计。

运动阈值用于确定图像运动与否，该运动阈值可以是当前帧图像数据与前一帧图像数据对应图像块的均值差的阈值，即当前帧图像数据与前一帧图像数据对应图像块的亮度差的阈值，超过该运动阈值即为运动状态，不超过该运动阈值则为静止。

例如，图像数据的分辨率为720×576，相应统计窗口的像素方位包括：起点[16,16]，终点[688,544]；亮度范围[40,200]，运动阈值即当前帧图像数据与前一帧图像数据对应图像块均值差的阈值为60。

步骤206，对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块。

对于拍摄的视频，1s内包含多帧图像数据，本实施例在对图像数据进行噪声估计时可以隔几帧获取一帧图像数据，对于获取的每帧图像数据，可以对该图像数据进行分块处理，获取各图像块，然后按照亮度范围对图像块进行筛选，筛选出符合亮度范围的图像块作为选取待处理图像块。

本发明一个可选实施例中，上述步骤206包括如下子步骤：

子步骤2062，采用所述统计窗口确定每帧图像数据中执行噪声估计处理的中间区域。

子步骤2064，对图像数据的中间区域进行分块，确定各图像块。

子步骤2066，按照所述亮度范围对各图像块进行筛选，选取处于所述亮度范围内的图像块作为待处理图像块。

上述依据分辨率确定出统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值后，可以应用于噪声估计处理中。首先对于输入的各帧图像数据，可以按照统计窗口确定执行处理的图像数据的大小，即将图像数据按照统计窗口的像素范围进行截取，得到图像数据中执行噪声估计处理的中间区域。

然后对截取的图像数据的中间区域进行分块，例如划分为8×8或16×16的图像块。然后按照亮度范围对各图像块进行筛选，即检测图像块的亮度是否在该亮度范围内，若图像块的亮度在该亮度范围，则将该图像块作为待处理图像块，若图像块的亮度不在该亮度范围，则不对该图像块进行处理。

如图3所示，将整个图像数据(wholeframe)按照统计窗口(NEwindow)进行截取，得到范围是由起点(StarX,StarY)和终点(EndX,EndY)构成的中间区域，然后对中间区域进行分块处理，确定各图像块，按照亮度范围对图像块进行筛选确定待处理图像块，如图3中实线表示的图像块。

步骤208，通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息。

通过一个图像中的所有待处理图像块的方差，统计该图像数据的噪声水平信息。

本发明另一个可选实施例中，上述步骤208包括如下子步骤：

子步骤2082，依据所述运动阈值对所述待处理图像块进行检测，确定运动的待处理图像块。

子步骤2084，计算所述运动的待处理图像块的方差。

子步骤2086，对所述图像数据中各运动的待处理图像块的方差进行统计，确定所述图像数据的噪声水平信息。

按照运动阈值对待处理图像块进行检测，即检测当前帧的待处理图像块和前一帧对应的待处理图像块的亮度差的绝对值是否大于运动阈值，若亮度差的绝对值大于运动阈值，则确定其为运动的待处理图像块。然后计算运动的待处理图像块的方差，则图像块的方差计算公式如下：

$s^2=\frac{1}{R}\[{\left(x_1-x\right)}^2+{\left(x_2-x\right)}^2+\mathrm{...}+{\left(x_n-x\right)}^2\]$

可以进一步推导得到：

$s^2=\frac{x_1^2+x_2^2+x_3^2+...+x_n^2}{n}-\frac{{\left(x_1+x_2+x_3+\mathrm{...}+x_n\right)}^2}{n^2}$

其中：x_n为参与统计的当前帧与前一帧第n个对应图像块的亮度Y差,x为样本的平均值。

统计一个图像数据中各图像块的方差的平均值，将该平均值作为图像数据的噪声水平信息。

步骤210，依据所述噪声水平信息调整降噪参数。

按照噪声水平信息调整降噪参数，其中，通过噪声能够有效地检测噪声水平，根据噪声水平来动态调节3DNR的降噪参数，其中，降噪参数包括：帧内噪声阈值和帧间运动参数。

例如，噪声水平越大，表示运动越剧烈，当噪声水平较大时可以提高帧间运动(motion)参数，即提高motion的上、下极限值，并提高帧内噪声阈值。实际处理中，可以将噪声水平划分为几档，每档对应一组3DNR的降噪参数，即相应的motion参数和帧内噪声阈值，通过噪声水平动态调整图像的降噪参数，使得3DNR降噪才能更精准，从而大幅度降低画面图像的噪声，提升画面的清晰度。

步骤212，依据所述帧内噪声阈值，采用时域滤波器对当前帧图像数据进行帧内降噪，确定帧内降噪结果。

对拍摄的各帧图像数据，在对全部或部分帧图像数据检测出噪声水平后，对于每帧图像数据均执行降噪处理，例如在噪声水平未变化前各帧图像数据可以采用相同的降噪参数。在进行3DNR降噪时一种方式是帧内降噪，即对一帧图像数据进行单幅图像的降噪处理，本实施例采用帧内二维空域滤波器进行帧内降噪，将图像数据输入到二维空域滤波器中，按照帧内噪声阈值进行降噪处理，得到相应的帧内降噪结果。

步骤214，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果。

3DNR降噪还包括帧间降噪，即通过当前帧图像数据和前一帧图像数据进行比较确定噪声信息，帧间降噪采用帧间时域滤波器来降低图像噪声，将当前帧图像数据和前一帧图像数据输入二维空域滤波器内进行降噪处理，确定帧间降噪结果。

本发明一个可选实施例中，所述采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果，包括：依据所述帧间运动参数对各帧图像数据进行运动检测，确定所述图像数据的运动等级；按照所述图像数据的运动等级确定帧间降噪系数；依据所述帧间降噪系数，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行帧间降噪，确定帧间降噪结果。

依据所述帧间运动参数对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行比较，以对当前帧图像数据进行运动检测，确定当前帧图像数据的运动等级，本实施例中，可以将图像分为6个等级的运动或静止区域，例如低于motion下限值认为是纯粹的静止场景，高于motion上限值认为是运动场景，两者之间再分为4个运动等级，通过运动检测确定出帧图像数据的运动等级，并且可以将一个图像数据划分成多个区域进行检测，确定出一个图像数据不同区域的运动等级，从而针对不同的运动等级采用不同的降噪策略，

按照所述图像数据的运动等级确定帧间降噪系数，依据所述帧间降噪系数，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行帧间降噪，确定帧间降噪结果，即降噪后的图像数据。本发明实施例中，帧间降噪系数可以对运动等级的划分产生的影响，帧间降噪系数的值越小，帧间降噪的力度就越大，反之，帧间降噪系数越大，降噪力度越小。

其中，帧间降噪可以很好的保留图像的细节，不会引起图像模糊，并且可以使得静止场景看起来很安静，噪点的抖动有效的被抑制甚至消除，通过运动检测，能够大大淡化由于运动场景中物体在每帧中的位置不同，而导致帧间滤波出现拖尾的现象，即在使用帧间降噪是能够有效降低运动轨迹残留。

步骤216，依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据。

通过帧内降噪降低了单幅图像的噪声，在通过帧间降噪实现前后帧比对消除噪声，从而得到更加清晰的降噪后的当前帧图像数据。

本发明一个可选实施例中，采用加权系数分别对帧内降噪结果和帧间降噪结果进行加权处理，确定降噪后的当前帧图像数据。

实际处理中，还有一类加权系数会对运动等级产生的影响，即帧间降噪输出和帧内降噪输出的加权系数，该加权装置的值越小，帧间降噪输出的比重越高，当为最小值是等于最终输出为帧间降噪的输出，当为最大值是等于最终输出为帧内降噪的输出。因此可以按照加权系数分别对帧内降噪结果和帧间降噪结果进行加权处理，确定降噪后的当前帧图像数据。

从而在DVR拍摄的过程中，只要开启降噪处理，就会逐帧获取图片数据进行噪声估计和降噪处理，其中，噪声估计出的噪声水平是决定当前的降噪参数是否需要调整，在完成图像数据的降噪后，将降噪后的图像数据输出给下一级模块使用，例如给编码模块进行编码，又如输出给显示模块进行显示。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例三

在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种数字降噪装置。

参照图4，示出了本发明一种数字降噪装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

获取模块402，用于获取拍摄的各帧图像数据。

参数确定模块404，用于依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数。

噪声估计模块406，用以依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息。

降噪模块408，用于依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

综上，针对拍摄的图像数据可以依据分辨率确定噪声估计参数，从而估计图像数据的噪声水平信息，依据噪声水平信息自动调整降噪参数，而后采用帧内降噪和帧间降噪对图像数据进行降噪处理，有效降低图像数据的噪声，提高图像数据的清晰度。

参照图5，示出了本发明另一种数字降噪装置实施例的结构框图，其中，另一种数字降噪装置实施例的结构框图如图5A所示，图像块选取子模块的结构框图如图5B所示，估计子模的结构框图如图5C所示，帧间降噪子模块的结构框图如图5D所示。

其中：获取模块502，用于获取拍摄的各帧图像数据。

参数确定模块504，用于依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数。

噪声估计模块506，用以依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息。

降噪模块508，用于依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

其中，参数确定模块504，用于依据所述图像数据的分辨率确定统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值，其中，所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。

所述噪声估计模块506，包括：图像块选取子模块50602，用于对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块；估计子模块50604，用于通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息。

所述图像块选取子模块50602，包括：估计区域确定单元506022，用于采用所述统计窗口确定每帧图像数据中执行噪声估计处理的中间区域；图像分块单元506024，用于对图像数据的中间区域进行分块，确定各图像块；亮度筛选单元506026，用户按照所述亮度范围对各图像块进行筛选，选取处于所述亮度范围内的图像块作为待处理图像块。

所述估计子模块50604，包括：块检测单元506042，用于依据所述运动阈值对所述待处理图像块进行检测，确定运动的待处理图像块；方差计算单元506044，用于计算所述运动的待处理图像块的方差；噪声水平估计单元506046，用户对所述图像数据中各运动的待处理图像块的方差进行统计，确定所述图像数据的噪声水平信息。

本发明一个可选实施例中，所述降噪参数包括：帧内噪声阈值；所述降噪模块508，包括：帧内降噪子模块50802，用于依据所述帧内噪声阈值，采用时域滤波器对当前帧图像数据进行帧内降噪，确定帧内降噪结果；以及，帧间降噪子模块50804，用于采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果；降噪图像确定子模块50806，用于依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据。

优选的，所述降噪参数还包括：帧间运动参数；所述帧间降噪子模块50804，包括：运动检测单元508042，用于依据所述帧间运动参数对各帧图像数据进行运动检测，确定所述图像数据的运动等级；系数确定单元508044，用于按照所述图像数据的运动等级确定帧间降噪系数；帧间降噪单元508046，用于依据所述帧间降噪系数，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行帧间降噪，确定帧间降噪结果。

所述降噪图像确定子模块50806，用于采用加权系数分别对帧内降噪结果和帧间降噪结果进行加权处理，确定降噪后的当前帧图像数据。

在DVR拍摄的过程中，只要开启降噪处理，就会逐帧获取图片数据进行噪声估计和降噪处理，其中，噪声估计出的噪声水平是决定当前的降噪参数是否需要调整，在完成图像数据的降噪后，将降噪后的图像数据输出给下一级模块使用，例如给编码模块进行编码，又如输出给显示模块进行显示。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

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，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种数字降噪方法和一种数字降噪装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种数字降噪方法，其特征在于，包括：

获取拍摄的各帧图像数据，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数；

依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息；

依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数，包括：

依据所述图像数据的分辨率确定统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值，其中，所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息，包括：

对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块；

通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述各帧图像数据进行分块处理，按照亮度范围选取待处理图像块，包括：

采用所述统计窗口确定每帧图像数据中执行噪声估计处理的中间区域；

对图像数据的中间区域进行分块，确定各图像块；

按照所述亮度范围对各图像块进行筛选，选取处于所述亮度范围内的图像块作为待处理图像块。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过计算所述待处理图像块的方差，统计所述图像数据的噪声水平信息，包括：

依据所述运动阈值对所述待处理图像块进行检测，确定运动的待处理图像块；

计算所述运动的待处理图像块的方差；

对所述图像数据中各运动的待处理图像块的方差进行统计，确定所述图像数据的噪声水平信息。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述降噪参数包括：帧内噪声阈值；

所述依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据，包括：

依据所述帧内噪声阈值，采用时域滤波器对当前帧图像数据进行帧内降噪，确定帧内降噪结果；以及

采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果；

依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述降噪参数还包括：帧间运动参数；

所述采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据帧间降噪，确定帧间降噪结果，包括：

依据所述帧间运动参数对各帧图像数据进行运动检测，确定所述图像数据的运动等级；

按照所述图像数据的运动等级确定帧间降噪系数；

依据所述帧间降噪系数，采用二维空域滤波器对当前帧图像数据和前一帧图像数据进行帧间降噪，确定帧间降噪结果。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，依据帧内降噪结果和帧间降噪结果，确定降噪后的当前帧图像数据，包括：

采用加权系数分别对帧内降噪结果和帧间降噪结果进行加权处理，确定降噪后的当前帧图像数据。

9.一种数字降噪装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取拍摄的各帧图像数据；

参数确定模块，用于依据所述图像数据的分辨率确定所述图像数据的噪声估计参数；

噪声估计模块，用以依据所述噪声估计参数对各帧图像数据进行噪声估计处理，确定每帧图像数据的噪声水平信息；

降噪模块，用于依据所述噪声水平信息调整降噪参数，依据所述降噪参数对各帧图像数据进行降噪处理，确定降噪后的图像数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

参数确定模块，用于依据所述图像数据的分辨率确定统计窗口的像素范围、亮度范围和运动阈值，其中，所述统计窗口的像素范围小于所述图像数据的分辨率。