CN112819721A - 一种图像彩色噪声降噪的方法和系统 - Google Patents

一种图像彩色噪声降噪的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种图像彩色噪声降噪的方法和系统，所述图像彩色噪声降噪的方法包括以下步骤：将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；获取当前像素点的Y通道参数，并进行滤波处理得到UV通道第一控制参数；获取待降噪图像的各个像素点对应的UV通道第二控制参数；计算出各个像素点的UV通道控制参数；对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；并进行滤波后得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。

Description

一种图像彩色噪声降噪的方法和系统
技术领域
本发明涉及图像处理的技术领域，具体涉及一种图像彩色噪声降噪的方法和系统。
背景技术
彩色噪声对图像的质量有着极大的影响，尤其是在低光照环境中表现尤为明显，严重影响图像或视频的感官效果。为了保证图像的成像质量，需要对图像中的彩色噪声进行抑制。由于彩色噪声的分布是不均匀的，且其亮度的幅值大小也是随机的，因此将整张图像进行统一的滤波，会导致图像的模糊，特别是在物体的边缘，会导致颜色的溢出，影响相邻的区域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种图像彩色噪声降噪的方法和系统，可以滤除图像的彩色噪声。
本发明的一个实施例提供一种图像彩色噪声降噪的方法，包括以下步骤：
获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
相对于现有技术，本发明的图像彩色噪声降噪的方法可以对图像的彩色噪声进行滤除，并且避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出。
进一步，所述将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数具体通过以下方式执行，
将各个像素点的所述RGB参数转换成YUV422格式的YUV参数，
Yc＝0.299Rc+0.589Gc+0.144Bc，
Uc＝-0.1687Rc-0.3313Gc+0.5Bc+128，
Vc＝0.5Rc-0.4187Gc-0.0813Bc+128，
其中，Yc为对应的第c个像素点的Y通道参数，Uc为对应的第c个像素点的U通道参数，Vc为对应的第c个像素点的V通道参数，Rc为对应的第c个像素点的R通道参数，Gc为对应的第c个像素点的G通道参数，Bc为对应的第c个像素点的B通道参数。
进一步，所述获取当前像素点的YUV参数中的Y通道的参数，对所述Y通道的参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数，具体通过以下方式执行：
获取当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数；
结合所述当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数对所述当前像素点的Y通道的参数进行滤波处理，
Figure BDA0002932912350000021
其中，thy是UV通道第一控制参数，α是用来控制阈值的最大水平的参数，σ是用来控制衰减速度参数，c为当前像素点，c-1为像素点c的前一像素点，c-2为像素点c-1的前一像素点，c+1为像素点c的后一像素点，c+2为c+1的后一像素点。避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象。
进一步，所述获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数中，所述预构建的第一关系库为，
Figure BDA0002932912350000022
其中，thgain是当前像素点的UV通道第二控制参数，gain是当前像素点的曝光增益，X为增益倍数单位；
所述根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数包括以下方式，
th＝γ*thgain+(1-γ)*thy，
其中，th为UV通道控制参数，γ为预设的加权参数。
进一步，所述对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，具体包括以下方式，
利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure BDA0002932912350000031
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure BDA0002932912350000032
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。可以减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，并根据亮度和色度的差异，从而实现保边的效果，并且避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象。
进一步，所述分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果，具体包括以下方式，
Figure BDA0002932912350000041
其中，Ucf为U通道降噪结果，Vcf为V通道降噪结果；k为预设的参考范围，Ui为对应的第i个像素点的U通道参数，Vi为为对应的第i个像素点的V通道参数。根据当前像素域和相邻像素域的距离进行滤波。
进一步，所述根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数，具体包括以下方式，
Rc'＝Yc+1.402×(Vcf-128)，
Gc'＝Yc-0.34414×(Ucf-128)-0.71414×(Vcf-128)，
Bc'＝Yc+1.772×(Ucf-128)，
Figure BDA0002932912350000042
其中，Rc'为降噪后的对应的第c个像素点的R通道参数，Gc'为降噪后的对应的第c个像素点的G通道参数，Bc'为降噪后的对应的第c个像素点的B通道参数。
本发明的一个实施例还提供一种图像彩色噪声降噪的系统，包括：RGB参数获取模块、YUV参数转换模块、UV通道第一控制参数获取模块、UV通道控制参数计算模块、控制阈值获取模块、U和V通道降噪结果计算模块和RGB参数转换模块；
所述RGB参数获取模块用于获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
所述YUV参数转换模块用于将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
所述UV通道第一控制参数获取模块用于获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
所述UV通道控制参数计算模块用于获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
所述控制阈值获取模块用于对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
所述U和V通道降噪结果计算模块用于分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
所述RGB参数转换模块用于根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
相对于现有技术，本发明的图像彩色噪声降噪的系统可以对图像的彩色噪声进行滤除，并且避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出。
进一步，所述控制阈值获取模块具体用于执行以下内容：
利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure BDA0002932912350000051
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure BDA0002932912350000052
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。可以减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，并根据亮度和色度的差异，从而实现保边的效果，并且避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象。
本发明的一个实施例还提供一种计算机设备，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述图像彩色噪声降噪的方法的步骤。
本申请相对于传统方案具有以下有益效果：本发明的图像彩色噪声降噪的方法可以对图像的彩色噪声进行滤除，并且避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出，且在其执行过程中，为了避免单一使用曝光增益参数得到的控制阈值对图像进行统一的滤波处理而引起的画面模糊的现象，还采用了高斯函数对图像的Y通道参数进行平滑处理，从而确定当前像素的UV通道第一控制参数，再根据UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出UV通道控制参数。还通过对当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，实现减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，还结合亮度和色度的差异，从而实现保边的效果。为了避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象，还根据当前像素域和相邻像素域的距离对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波处理，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果。最后，将降噪后的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到的YUV参数转换成RGB参数，从而实现得到进行了彩色噪声降噪后且没有出现失真问题的RGB图像。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明一个实施例的图像彩色噪声降噪的方法的流程图。
图2为本发明一个实施例的图像彩色噪声降噪的方法的曝光增益和UV通道第二控制参数的关系示意图
图3为本发明一个实施例的图像彩色噪声降噪的方法的当前像素域和相邻像素域的示意图。
图4为本发明一个实施例的图像彩色噪声降噪的系统的连接图。
1、RGB参数获取模块；2、YUV参数转换模块；3、UV通道第一控制参数获取模块；4、UV通道控制参数计算模块；5、控制阈值获取模块；6、U和V通道降噪结果计算模块；7、RGB参数转换模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其是本发明一个实施例的图像彩色噪声降噪的方法的流程图，包括以下步骤：
S1：获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
S2：将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
S3：获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
S4：获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
S5：对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
S6：分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
S7：根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
相对于现有技术，本发明的图像彩色噪声降噪的方法可以对图像的彩色噪声进行滤除，并且避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出。
在一个可行的实施例中，所述步骤S2具体通过以下方式执行：
将各个像素点的所述RGB参数转换成YUV422格式的YUV参数，
Yc＝0.299Rc+0.589Gc+0.144Bc，
Uc＝-0.1687Rc-0.3313Gc+0.5Bc+128，
Vc＝0.5Rc-0.4187Gc-0.0813Bc+128，
其中，Yc为对应的第c个像素点的Y通道参数，Uc为对应的第c个像素点的U通道参数，Vc为对应的第c个像素点的V通道参数，Rc为对应的第c个像素点的R通道参数，Gc为对应的第c个像素点的G通道参数，Bc为对应的第c个像素点的B通道参数。
在一个可行的实施例中，所述步骤S3，具体通过以下方式执行：
获取当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数；
结合所述当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数对所述当前像素点的Y通道的参数进行滤波处理，
Figure BDA0002932912350000081
其中，thy是UV通道第一控制参数，α是用来控制阈值的最大水平的参数，σ是用来控制衰减速度参数，c为当前像素点，c-1为像素点c的前一像素点，c-2为像素点c-1的前一像素点，c+1为像素点c的后一像素点，c+2为c+1的后一像素点。
在本实施例中，由于亮度和色度之间也存在着相关性，为了避免单一使用曝光增益参数得到的控制阈值对图像进行统一的滤波处理而引起的画面模糊的现象，采用了高斯函数对图像的Y通道参数进行平滑处理，从而确定当前像素的UV通道第一控制参数。
请参阅图2，在一个可行的实施例中，在所述步骤S4中，所述预构建的第一关系库为，
Figure BDA0002932912350000082
其中，thgain是当前像素点的UV通道第二控制参数，gain是当前像素点的曝光增益，X为增益倍数单位；
所述根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数包括以下方式，
th＝γ*thgain+(1-γ)*thy，
其中，th为UV通道控制参数，γ为预设的加权参数。
在一个可行的实施例中，所述步骤S5具体包括以下方式：
请参阅图3，利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure BDA0002932912350000083
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure BDA0002932912350000091
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。可以减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，并根据亮度和色度的差异，从而实现保边的效果，并且避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象。
在一个可行的实施例中，所述分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果，具体包括以下方式，
Figure BDA0002932912350000092
其中，Ucf为U通道降噪结果，Vcf为V通道降噪结果；k为预设的参考范围，优选地，k的取值范围为[-3，3]，Ui为对应的第i个像素点的U通道参数，Vi为为对应的第i个像素点的V通道参数。根据当前像素域和相邻像素域的距离进行滤波。
在一个可行的实施例中，所述根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数，具体包括以下方式，
Rc'＝Yc+1.402×(Vcf-128)，
Gc'＝Yc-0.34414×(Ucf-128)-0.71414×(Vcf-128)，
Bc'＝Yc+1.772×(Ucf-128)，
Figure BDA0002932912350000093
其中，Rc'为降噪后的对应的第c个像素点的R通道参数，Gc'为降噪后的对应的第c个像素点的G通道参数，Bc'为降噪后的对应的第c个像素点的B通道参数。
请参阅图4，本发明的一个实施例还提供一种图像彩色噪声降噪的系统，所述图像彩色噪声降噪的系统用于执行上述图像彩色噪声降噪的方法的步骤，包括：RGB参数获取模块1、YUV参数转换模块2、UV通道第一控制参数获取模块3、UV通道控制参数计算模块4、控制阈值获取模块5、U和V通道降噪结果计算模块6和RGB参数转换模块7；
所述RGB参数获取模块1用于获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
所述YUV参数转换模块2用于将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
所述UV通道第一控制参数获取模块3用于获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
所述UV通道控制参数计算模块4用于获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
所述控制阈值获取模块5用于对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
所述U和V通道降噪结果计算模块6用于分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
所述RGB参数转换模块7用于根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
相对于现有技术，本发明的图像彩色噪声降噪的系统可以对图像的彩色噪声进行滤除，并且避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出。
在一个可行的实施例中，所述控制阈值获取模块5具体用于执行以下内容：
利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure BDA0002932912350000101
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure BDA0002932912350000111
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。可以减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，并根据亮度和色度的差异，从而实现保边的效果，并且避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象。
本发明的一个实施例还提供一种计算机设备，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述图像彩色噪声降噪的方法的步骤。
本发明的图像彩色噪声降噪的方法和系统可以对图像的彩色噪声进行滤除，避免了颜色在彩色噪声滤除的过程中出现的失真问题，并使彩色边缘颜色不会发生溢出。其执行过程中，为了避免单一使用曝光增益参数得到的控制阈值对图像进行统一的滤波处理而引起的画面模糊的现象，还采用了高斯函数对图像的Y通道参数进行平滑处理，从而确定当前像素的UV通道第一控制参数，再根据UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出UV通道控制参数。还通过对当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，实现减少像素点的参数处理的数据量，并提高降噪的效率，还结合亮度和色度的差异，从而实现保边的效果。为了避免滤波处理的时候会出现图像模糊的现象，还根据当前像素域和相邻像素域的距离对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波处理，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果。最后，将降噪后的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到的YUV参数转换成RGB参数，从而实现得到进行了彩色噪声降噪后且没有出现失真问题的RGB图像。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
2.根据权利要求1所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数具体通过以下方式执行，
将各个像素点的所述RGB参数转换成YUV422格式的YUV参数，
Yc＝0.299Rc+0.589Gc+0.144Bc，
Uc＝-0.1687Rc-0.3313Gc+0.5Bc+128，
Vc＝0.5Rc-0.4187Gc-0.0813Bc+128，
其中，Yc为对应的第c个像素点的Y通道参数，Uc为对应的第c个像素点的U通道参数，Vc为对应的第c个像素点的V通道参数，Rc为对应的第c个像素点的R通道参数，Gc为对应的第c个像素点的G通道参数，Bc为对应的第c个像素点的B通道参数。
3.根据权利要求2所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述获取当前像素点的YUV参数中的Y通道的参数，对所述Y通道的参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数，具体通过以下方式执行：
获取当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数；
结合所述当前像素点的Y通道的参数与四个相邻的Y通道的参数对所述当前像素点的Y通道的参数进行滤波处理，
Figure FDA0002932912340000021
其中，thy是UV通道第一控制参数，α是用来控制阈值的最大水平的参数，σ是用来控制衰减速度参数，c为当前像素点，c-1为像素点c的前一像素点，c-2为像素点c-1的前一像素点，c+1为像素点c的后一像素点，c+2为c+1的后一像素点。
4.根据权利要求3所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数中，所述预构建的第一关系库为，
Figure FDA0002932912340000022
其中，thgain是当前像素点的UV通道第二控制参数，gain是当前像素点的曝光增益，X为增益倍数单位；
所述根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数包括以下方式，
th＝γ*thgan+(1-γ)*thy，
其中，th为UV通道控制参数，γ为预设的加权参数。
5.根据权利要求4所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，具体包括以下方式，
利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure FDA0002932912340000031
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure FDA0002932912340000032
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。
6.根据权利要求5所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果，具体包括以下方式，
Figure FDA0002932912340000033
其中，Ucf为U通道降噪结果，Vcf为V通道降噪结果；k为预设的参考范围，Ui为对应的第i个像素点的U通道参数，Vi为为对应的第i个像素点的V通道参数。
7.根据权利要求6所述的一种图像彩色噪声降噪的方法，其特征在于：所述根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数，具体包括以下方式，
Rc'＝Yc+1.402×(Vcf-128)，
Gc'＝Yc-0.34414×(Ucf-128)-0.71414×(Vcf-128)，
Bc'＝Yc+1.772×(Ucf-128)，
Figure FDA0002932912340000034
其中，Rc'为降噪后的对应的第c个像素点的R通道参数，Gc'为降噪后的对应的第c个像素点的G通道参数，Bc'为降噪后的对应的第c个像素点的B通道参数。
8.一种图像彩色噪声降噪的系统，其特征在于，包括：RGB参数获取模块、YUV参数转换模块、UV通道第一控制参数获取模块、UV通道控制参数计算模块、控制阈值获取模块、U和V通道降噪结果计算模块和RGB参数转换模块；
所述RGB参数获取模块用于获取待降噪图像各个像素点的RGB参数；
所述YUV参数转换模块用于将各个像素点的所述RGB参数转换成各个像素点的YUV参数；
所述UV通道第一控制参数获取模块用于获取当前像素点的YUV参数中的Y通道参数，对所述Y通道参数进行滤波处理，得到UV通道第一控制参数；
所述UV通道控制参数计算模块用于获取待降噪图像的曝光增益的数值，并从预构建的第一关系库中查找出与所述曝光增益的数值对应的UV通道第二控制参数；根据预设的加权参数，结合所述UV通道第一控制参数和UV通道第二控制参数计算出各个像素点的UV通道控制参数；
所述控制阈值获取模块用于对各个像素点进行像素域划分，分别计算当前像素域与相邻像素域的U通道和V通道的绝对差异值之和，并分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重；
所述U和V通道降噪结果计算模块用于分别对U通道加权权重和V通道加权权重进行滤波，得到对应的U通道降噪结果和V通道降噪结果；
所述RGB参数转换模块用于根据各个像素点的U通道降噪结果和V通道降噪结果得到滤波处理后YUV参数，将滤波处理后的YUV参数转换成RGB参数。
9.根据权利要求8所述的图像彩色噪声降噪的系统，其特征在于，所述控制阈值获取模块具体用于执行以下内容：
利用3×1的窗口选中当前像素点c和相邻的像素点c-1、c+1，生成当前像素域；利用3×1的窗口选中相邻于所述当前像素域的3个像素点作为相邻像素域，通过以下方式分别计算当前像素点与两个相邻像素点的U通道和V通道的绝对差异值之和，
Figure FDA0002932912340000041
其中，diff_ui为当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和，diff_vi为当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和，i为相邻像素域的中间位置的像素点，i-1为像素点i的前一像素点，i+1为像素点i的后一像素点；
通过以下方式分别分别对当前像素域与相邻像素域的U通道的绝对差异值之和以及当前像素域与相邻像素域的V通道的绝对差异值之和进行平滑处理，得到对应的U通道加权权重和V通道加权权重，
Figure FDA0002932912340000051
其中，weight_ui为U通道加权权重，weight_vi为V通道加权权重。
10.一种计算机设备，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284065A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 Oppo广东移动通信有限公司 视频图像的去噪方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN114189689A (zh) * 2021-11-25 2022-03-15 广州思德医疗科技有限公司 图像压缩处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN114331899A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 上海宇思微电子有限公司 一种图像降噪方法及装置
CN115334294A (zh) * 2022-07-02 2022-11-11 复旦大学 一种本地自适应力度的视频降噪方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140321744A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Fujitsu Limited Method and apparatus for reducing image noise
CN104486607A (zh) * 2014-12-31 2015-04-01 上海富瀚微电子股份有限公司 一种图像色度降噪的方法及装置
CN110246088A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 基于小波变换的图像亮度降噪方法及其图像降噪系统
CN110246087A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 参考多通道的多分辨率去除图像色度噪声的系统和方法
CN111654686A (zh) * 2020-06-09 2020-09-11 广州市百果园信息技术有限公司 去除图像彩噪的方法、去除视频彩噪的方法及相关装置
CN111882504A (zh) * 2020-08-05 2020-11-03 展讯通信（上海）有限公司 图像中颜色噪声的处理方法、系统、电子设备和存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140321744A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Fujitsu Limited Method and apparatus for reducing image noise
CN104486607A (zh) * 2014-12-31 2015-04-01 上海富瀚微电子股份有限公司 一种图像色度降噪的方法及装置
CN110246088A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 基于小波变换的图像亮度降噪方法及其图像降噪系统
CN110246087A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 参考多通道的多分辨率去除图像色度噪声的系统和方法
CN111654686A (zh) * 2020-06-09 2020-09-11 广州市百果园信息技术有限公司 去除图像彩噪的方法、去除视频彩噪的方法及相关装置
CN111882504A (zh) * 2020-08-05 2020-11-03 展讯通信（上海）有限公司 图像中颜色噪声的处理方法、系统、电子设备和存储介质

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284065A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 Oppo广东移动通信有限公司 视频图像的去噪方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN114189689A (zh) * 2021-11-25 2022-03-15 广州思德医疗科技有限公司 图像压缩处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN114189689B (zh) * 2021-11-25 2024-02-02 广州思德医疗科技有限公司 图像压缩处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN114331899A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 上海宇思微电子有限公司 一种图像降噪方法及装置
CN115334294A (zh) * 2022-07-02 2022-11-11 复旦大学 一种本地自适应力度的视频降噪方法
CN115334294B (zh) * 2022-07-02 2023-06-20 复旦大学 一种本地自适应力度的视频降噪方法

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