CN109345600B - 一种基于色调的局部降噪方法、装置及终端 - Google Patents
一种基于色调的局部降噪方法、装置及终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种基于色调的局部降噪方法、装置以及终端,应用于图像处理技术领域。本发明中,首先确定需要执行降噪的像素点。若该像素点所属色调范围与周围绝大部分像素点所属色调范围不一致,则基于周围像素点的色调值,修改当前像素点的色调值,以使当前像素点与周围像素点属于同一色调范围,达到提升画质的目的。此外,由于本发明仅针对部分像素点执行降噪,因此,可避免造成其它像素点的细节丢失,或凸现出原来不可见的噪点,同时,可有效提升画质调试效率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种基于色调的局部降噪方法、装置及终端。
背景技术
在现有技术中,在对图像的画质进行调试时,画质调试主要包括噪声和清晰度的调试。在调试过程中,通常对整幅图像采用同等强度的降噪处理,这不可避免会损失图像的细节信息,降低图像的清晰度。尤其,在对噪声较强的图像执行降噪处理后,需要重新确认图像的清晰度。若图像的清晰度较低,则需要执行清晰度处理。而清晰度处理又可能会突显原本不可见的噪点。导致画质调试效果不佳,需反复调试,调试效率不高。
发明内容
本发明为了解决现有画质调试效果不佳的问题,提出一种基于色调的局部降噪方法、装置及终端,用以提升画质。
为实现上述发明目的,本发明提供了如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种基于色调的局部降噪方法,所述方法包括:
确定待降噪的第一像素点;
对每一个第一像素点执行以下操作:
在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量;
若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且所述第一像素点与所述第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值,其中,所述数量占比为所述窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占所述窗口中像素点的总数量的比例;
若不存在所述第二像素点,则以预设比例放大所述窗口,重新执行所述操作。
可选的,所述确定待降噪的第一像素点,包括:
对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像;
对所述原始图像中的每一个像素点执行如下操作:
获取所述原始图像中当前像素点的灰度值与所述模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值;
若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点。
可选的,所述若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点之前,还包括:
获取所有差值的平均值和标准差;
基于所述平均值和所述标准差,确定所述差值阈值,其中,所述差值阈值与所述平均值的差值小于所述标准差。
可选的,所述基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值之后,还包括:
基于所有第二像素点的饱和度值,修改所述第一像素点的饱和度值;
基于所有第二像素点的明度值,修改所述第一像素点的明度值。
第二方面,本发明提供一种基于色调的局部降噪装置,所述装置包括:
确定单元,用于确定待降噪的第一像素点;
统计单元,用于在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量;
修改单元,用于若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且所述第一像素点与所述第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值,其中,所述数量占比为所述窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占所述窗口中像素点的总数量的比例;
放大单元,用于若不存在所述第二像素点,则以预设比例放大所述窗口,重新执行所述操作。
可选的,所述确定单元,具体用于对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像;对所述原始图像中的每一个像素点执行如下操作:获取所述原始图像中当前像素点的灰度值与所述模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值;若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点。
可选的,所述确定单元,还用于获取所有差值的平均值和标准差;基于所述平均值和所述标准差,确定所述差值阈值,其中,所述差值阈值与所述平均值的差值小于所述标准差。
可选的,所述修改单元,还用于基于所有第二像素点的饱和度值,修改所述第一像素点的饱和度值;基于所有第二像素点的明度值,修改所述第一像素点的明度值。
第三方面,本发明提供一种基于色调的局部降噪终端,所述终端包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器被所述机器可执行指令促使:实现上述基于色调的局部降噪方法。
第四方面,本发明提供一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令被处理器执行时实现上述基于色调的局部降噪方法。
由以上描述可以看出,本发明中,首先确定需要执行降噪的像素点。若该像素点所属色调范围与周围绝大部分像素点所属色调范围不一致,则基于周围像素点的色调值,修改当前像素点的色调值,以使当前像素点与周围像素点属于同一色调范围,达到提升画质的目的。由于本发明仅针对部分像素点执行降噪,因此,可避免造成其它像素点的细节丢失,或凸现出原来不可见的噪点,同时,可有效提升画质调试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例示出的一种基于色调的局部降噪方法流程图;
图2是本发明实施例示出的步骤101的一种实现流程;
图3是本发明实施例示出的一种基于色调的局部降噪装置的结构示意图;
图4是本发明实施例示出的一种基于色调的局部降噪终端的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,协商信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为协商信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明实施例提供一种基于色调的局部降噪方法,该方法首先确定需要执行降噪的像素点。若该像素点所属色调范围与周围绝大部分像素点所属色调范围不一致,则基于周围像素点的色调值,修改当前像素点的色调值。使当前像素点与周围像素点属于同一色调范围,达到提升画质的目的。
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明实施例执行详细描述:
参见图1,为本发明实施例提供的基于色调的局部降噪方法流程图。如图1所示,该流程可包括以下步骤:
步骤101,确定待降噪的第一像素点。
这里,第一像素点只是为便于描述而进行的命名,并非用于限定。
本步骤用于从图像中筛选需要执行降噪的第一像素点。具体确定第一像素点的过程在下文中描述,这里暂不赘述。
步骤102,在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量。
本发明实施例基于HSL(Hue,Saturation,Lightness,色调,饱和度、明度)格式的图像对通过步骤101确定的每一个第一像素点执行降噪处理。
这里,需要补充说明的是,通常输入的原始图像为RGB(Red,Green,Blue,红色、绿色、蓝色)格式,因此,本发明在执行本步骤之前,需要将RGB格式的图像转换为HSL格式的图像,具体转换过程为现有技术,这里不再赘述。
参见表1,为常见的部分色彩的色调范围示例。
表1
其中,Hmin代表最小色调值,Hmax代表最大色调值。以绿色为例,其色调范围为71~130。
本发明实施例,在以第一像素点为中心的窗口(比如,3×3的窗口)中,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量。比如,窗口中某一像素点的色调值为72,落入色调范围71~130,则该色调范围内的像素点的数量加一,以此类推。
步骤103,若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且第一像素点与第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改第一像素点的色调值。
其中,数量占比为窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占窗口中像素点的总数量的比例。比如,窗口中像素点的总数量为9个,落入色调范围71~130的像素点的数量为8个,则落入该色调范围的像素点的数量占比为8/9≈89%。
若落入某一色调范围的像素点的数量占比大于比例阈值(比如,80%),说明该色调范围对应的色彩为当前窗口中的主色彩。
若第一像素点与窗口内大部分像素点(数量占比大于比例阈值的第二像素点)所属色调范围不同,则认为第一像素点为色调异常像素点(噪点)。比如,若基于像素点的色调值确认窗口中大部分像素点(第二像素点)的色彩为蓝色,而第一像素点的色彩为红色,则第一像素点为噪点。
对于已确认为色调异常像素点的第一像素点,本发明实施例基于窗口内所有第二像素点的色调值,修改第一像素点的色调值。比如,可利用窗口内所有第二像素点的色调值的平均值,修改第一像素点的色调值。使修改后的第一像素点的色调值落入第二像素点所属色调范围,即,使第一像素点与第二像素点具有相同的色彩。从而达到去噪,改善画质的目的。
这里,第二像素点只是为便于描述而进行的命名,并非用于限定。
步骤104,若不存在第二像素点,则以预设比例放大窗口,转步骤102。
若窗口中落入各色调范围的像素点的数量占比均小于比例阈值,说明当前窗口中包含多种色彩,且各色彩对应像素点数量相当,无法确定第一像素点是否为异常像素点。
基于此,本发明实施例仍以第一像素点为中心放大原窗口(比如,从3×3的窗口放大到5×5的窗口),重新执行步骤102至步骤104,直至确认窗口中存在数量比例大于比例阈值的第二像素点。
至此,完成图1所示流程。
通过图1所示流程可以看出,在本发明实施例中,首先确定需要执行降噪的像素点。若该像素点所属色调范围与周围绝大部分像素点所属色调范围不一致,则基于周围像素点的色调值,修改当前像素点的色调值。使当前像素点与周围像素点属于同一色调范围,即使第一像素点与第二像素点的色彩相同,从而达到降噪、提升画质的目的。此外,由于仅针对初步确定为需要执行降噪的像素点进行处理,因此,可避免造成其它像素点的细节丢失,或凸现出原来不可见的噪点,同时,可有效提升画质调试的效率。
下面对步骤101确定待降噪的第一像素点进行描述。参见图2,为步骤101的一种实现流程。
如图2所示,该流程可以包括以下步骤:
步骤201,对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像。
模糊处理亦称为平滑处理,处理前后,图像的高频分量变化较大,而低频分量变化较小。其中,高频分量指图像的细节部分(比如,边缘、轮廓);低频分量指图像的平坦区域(比如,大片色块)。
模糊处理为现有技术,这里不再赘述。
对原始图像中的每一个像素点均执行下述步骤202和步骤203。
步骤202,获取原始图像中当前像素点的灰度值与模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值。
即求取同一像素点在模糊处理前后灰度值的变化。
步骤203,若差值大于差值阈值,确定当前像素点为第一像素点。
如前所述,高频分量(图像的细节信息)在模糊处理前后较大变化,该变化体现在处理前后像素点的灰度值的变化。若模糊处理前后同一像素点的灰度值的差值大于差值阈值,说明该像素点对应图像的细节信息。本发明实施例将该像素点作为第一像素点,执行前述步骤102至步骤104的降噪处理。
至此,完成图2所示流程。
通过图2所示流程可以看出,本发明实施例仅对代表图像细节的像素点执行降噪处理。这是因为,每副图像都有自己的焦点部位,比如,人脸部位。焦点部位通常清晰度较高(包含大量的细节信息),用户在观看图像时通常聚焦于焦点部位。因此,本发明实施例仅通过对焦点部位(图像细节)的像素点执行降噪处理,即可满足用户对画质的要求。
在执行步骤203之前,需要确定差值阈值。作为一个实施例,确定差值阈值的过程可以包括:获取通过步骤202得到的每一个像素点的灰度值的差值;获取所有差值的平均值和标准差;基于得到的平均值和标准差,确定差值阈值。其中,该差值阈值与平均值的差值小于标准差。也就是说,该差值阈值的取值在平均值上下一个标准差的范围内,即,将差值阈值控制在平均值附近取值。
作为一个实施例,在执行步骤103之后,可基于所有第二像素点的饱和度值,修改第一像素点的饱和度值。比如,利用窗口中所有第二像素点的饱和度值的平均值,修改第一像素点的饱和度值。此外,还可基于所有第二像素点的明度值,修改第一像素点的明度值。比如,利用窗口中所有第二像素点的明度值的平均值,修改第一像素点的明度值。
即,在通过步骤103使第一像素点与周围的第二像素点具有相同色彩后,再基于第二像素点饱和度和亮度,对第一像素点的饱和度和亮度进行平滑处理,以获得更好的画质效果。
下面通过具体实施例对本发明实施例提供的方法进行描述:
对当前输入的RGB格式图像(记为图像1)进行模糊处理,得到模糊后的图像,记为图像2。
对图像1和图像2中相同位置上的每对像素点计算灰度值的差值。比如,图像1中有N个像素点,图2中有与图1中各像素点对应的N个像素点,则可以得到N个灰度值的差值,分别记为T1~Tn。
求取T1~Tn的平均值,记为Tμ;求取T1~Tn的标准差,记为Tσ;则灰度值的差值阈值Tg的取值范围为[Tμ-Tσ,Tμ+Tσ]。从该范围内选择一个值作为Tg。
以图像1中某一个像素点Px,y为例,x,y为像素点的坐标。该像素点与图像2中同一坐标位置的像素点的灰度值的差值,记为Tm,1≤m≤n。若Tm>Tg,即像素点Px,y模糊处理前后的灰度值变化较大,则对像素点Px,y执行如下降噪处理。
将图像1转换为HSL格式的图像,记为图像3。
在图像3中,以Px,y为中心的3×3的窗口中,统计落入表1所示各色调范围的像素点的个数。若窗口中除Px,y以外的像素点的色调值分别为112、116、120、122、113、111、120、122;Px,y的色调值为160,则可确定落入色调范围71~130(对应色彩为绿色)的像素点的数量为8个,占窗口内像素点总数量(9个)的89%,大于数量阈值(80%)。且根据Px,y的色调值160,可知该Px,y的色彩(红色)与周围绝大部分像素点的色彩不一致。因此,计算落入色调范围71~130的8个像素点的色调值的平均值,该平均值为117。将Px,y的色调值160修改为117,修改后的色调值落入色调范围71~130。从而使Px,y与周围像素点的色彩保持一致,即由红色变为绿色。
再根据落入色调范围71~130的8个像素点的饱和度值的平均值,修改Px,y的饱和度值;根据落入色调范围71~130的8个像素点的明度值的平均值,修改Px,y的明度值。使Px,y与周围像素点的饱和度、明度更加接近。
对每一个模糊处理前后灰度值变化较大的像素点执行上述降噪处理后,将HSL格式的图像转换为RGB格式的图像输出。
至此,完成对本具体实施例的描述。
以上对本发明实施例提供的方法进行了描述,下面对本发明实施例提供的装置进行描述:
参见图3,为本发明实施例提供的装置的结构示意图。该基于色调的局部降噪装置包括:确定单元301、统计单元302、修改单元303以及放大单元304,其中:
确定单元301,用于确定待降噪的第一像素点;
统计单元302,用于在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量;
修改单元303,用于若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且所述第一像素点与所述第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值,其中,所述数量占比为所述窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占所述窗口中像素点的总数量的比例;
放大单元304,用于若不存在所述第二像素点,则以预设比例放大所述窗口,重新执行所述操作。
作为一个实施例,所述确定单元301,具体用于对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像;对所述原始图像中的每一个像素点执行如下操作:获取所述原始图像中当前像素点的灰度值与所述模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值;若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点。
作为一个实施例,所述确定单元301,还用于获取所有差值的平均值和标准差;基于所述平均值和所述标准差,确定所述差值阈值,其中,所述差值阈值与所述平均值的差值小于所述标准差。
作为一个实施例,所述修改单元303,还用于基于所有第二像素点的饱和度值,修改所述第一像素点的饱和度值;基于所有第二像素点的明度值,修改所述第一像素点的明度值。
至此,完成图3所示装置的描述。在本发明实施例中,首先确定需要执行降噪的像素点。若该像素点所属色调范围与周围绝大部分像素点所属色调范围不一致,则基于周围像素点的色调值,修改当前像素点的色调值,以使当前像素点与周围像素点属于同一色调范围,达到提升画质的目的。此外,由于本发明仅针对部分像素点执行降噪,因此,可有效提升画质调试效率。
下面对本发明实施例提供的基于色调的局部降噪终端进行描述:
参见图4,为本发明实施例提供的一种基于色调的局部降噪终端的硬件结构示意图。该终端可包括处理器401、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质402。处理器401与机器可读存储介质402可经由系统总线403通信。并且,通过读取并执行机器可读存储介质402中与基于色调的局部降噪逻辑对应的机器可执行指令,处理器401可执行上文描述的基于色调的局部降噪方法。
本文提到的机器可读存储介质402可以是任何电子、磁性、光学或其他物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,所述机器可读存储介质402可以包括如下至少一个种存储介质:易失存储器、非易失性存储器、其它类型存储介质。其中,易失性存储器可为RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),非易失性存储器可为闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、存储盘(如光盘、DVD等)。
本发明实施例还提供一种包括机器可执行指令的机器可读存储介质,例如图4中的机器可读存储介质402,所述机器可执行指令可由终端中的处理器401执行,以实现以上描述的基于色调的局部降噪方法。
至此,完成图4所示终端的描述。
以上所述仅为本发明实施例的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于色调的局部降噪方法,其特征在于,所述方法包括:
确定待降噪的第一像素点;
对每一个第一像素点执行以下操作:
在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量;
若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且所述第一像素点与所述第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值,其中,所述数量占比为所述窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占所述窗口中像素点的总数量的比例;
若不存在所述第二像素点,则以预设比例放大所述窗口,重新执行所述在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量的步骤。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定待降噪的第一像素点,包括:
对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像;
对所述原始图像中的每一个像素点执行如下操作:
获取所述原始图像中当前像素点的灰度值与所述模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值;
若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点之前,还包括:
获取所有差值的平均值和标准差;
基于所述平均值和所述标准差,确定所述差值阈值,其中,所述差值阈值与所述平均值的差值小于所述标准差。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值之后,还包括:
基于所有第二像素点的饱和度值,修改所述第一像素点的饱和度值;
基于所有第二像素点的明度值,修改所述第一像素点的明度值。
5.一种基于色调的局部降噪装置,其特征在于,所述装置包括:
确定单元,用于确定待降噪的第一像素点;
统计单元,用于在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量;
修改单元,用于若存在数量占比大于预设的比例阈值的第二像素点,且所述第一像素点与所述第二像素点所属色调范围不同,则基于所有第二像素点的色调值,修改所述第一像素点的色调值,其中,所述数量占比为所述窗口中落入同一色调范围内的像素点的数量占所述窗口中像素点的总数量的比例;
放大单元,用于若不存在所述第二像素点,则以预设比例放大所述窗口,重新执行在以第一像素点为中心的窗口内,分别统计落入不同色调范围的像素点的数量的步骤。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于:
所述确定单元,具体用于对输入的原始图像进行模糊处理,得到模糊图像;对所述原始图像中的每一个像素点执行如下操作:获取所述原始图像中当前像素点的灰度值与所述模糊图像中同一位置上像素点的灰度值的差值;若所述差值大于差值阈值,确定所述当前像素点为所述第一像素点。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于:
所述确定单元,还用于获取所有差值的平均值和标准差;基于所述平均值和所述标准差,确定所述差值阈值,其中,所述差值阈值与所述平均值的差值小于所述标准差。
8.如权利要求5所述的装置,其特征在于:
所述修改单元,还用于基于所有第二像素点的饱和度值,修改所述第一像素点的饱和度值;基于所有第二像素点的明度值,修改所述第一像素点的明度值。
9.一种基于色调的局部降噪终端,其特征在于,所述终端包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器被所述机器可执行指令促使:实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
10.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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