CN204316606U - 数字摄像头的去噪电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及提供一种数字摄像头的去噪电路，其设置在数字摄像头的图像信号处理器中，所述数字摄像头的去噪电路包括：高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路、增强滤波去噪电路，在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之前，还设置有图像分层电路，所述图像分层电路的输出端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输入端；在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之后，还设置有图像合成电路，所述图像合成电路的输入端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输出端；所述增强滤波去噪电路连接图像合成电路的输出端，本实用新型可以提升图像黑暗部分和明亮部分的局部信息，图像细节表现能力有所改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字图像处理电路领域，尤指一种数字摄像头的去噪电路。
背景技术
数字摄像头在拍摄夜间图像时，常常存在图像噪点多、局部对比度差，特别是在局部灯光照射下，由于光照不均匀，图像会出现暗部噪点过多、亮部细节丢失，导致图像质量下降的问题。比如行车记录仪在夜间使用时，拍摄对面来车的图像，由于对面车灯亮度高的影响，造成无法拍摄清楚位于暗处的车辆牌照、驾驶人员等信息，其缺点是背景暗部份和目标亮部分的对比度大，暗处的噪点多，亮处的细节容易丢失。如果可以有效去除噪点，这样就可以较好地提高图像的可视度，更加易于辨识车牌车灯等关键信息。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种数字摄像头的去噪电路，其设置在数字摄像头的图像信号处理器中，所述数字摄像头的去噪电路包括：高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路、增强滤波去噪电路。
进一步的改进在于，在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之前，还设置有图像分层电路，所述图像分层电路的输出端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输入端；在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之后，还设置有图像合成电路，所述图像合成电路的输入端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输出端；所述增强滤波去噪电路连接图像合成电路的输出端。
进一步的改进在于，所述增强滤波去噪电路包括第一电阻、第二电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感、第一电容组成一个回路，该回路外接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接接地端。
进一步的改进在于，所述高斯滤波去噪电路包括第一电阻、第一放大器、第二电阻和第一选通，所述第一电阻和第一放大器并接后串接第一选通，所述第二电阻的输入端连接第一放大器的输出端，第二电阻的输出端连接接地端。
进一步的改进在于，所述中值滤波去噪电路包括第一电阻、第一放大器、第一电容和第一选通，所述第一电阻和第一放大器并接后串接第一选通，所述第一电容的负极连接第一电阻的输出端，第一电容的正极连接接地端。
本实用新型先将图像分层，再运用高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路分别去除各个图层的噪点，然后把各个图层重新合成一幅图像后，再利用增强滤波去噪电路恢复图像的层次感，可以提升图像黑暗部分和明亮部分的局部信息，图像细节表现能力有所改善。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型增强滤波去噪电路图；
图3为本实用新型高斯滤波去噪电路图；
图4为本实用新型中值滤波去噪电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
数字摄像头一般包括光敏元件、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图像信号处理器及控制器，本实用新型数字摄像头的去噪电路设置在图像信号处理器中。
数字图像的噪声分为两类：椒盐噪声和高斯噪声，前者的量化数值分布在比较固定的几个数值范围，相对独立，对空间周边信息少有污染，表现为逐个单一的亮点或暗点；后者的量化数值范围大，和空间周边点的数值有一定相关性，会相互影响污染，体现为一个一个的模糊区域。
本实用新型的基本思路是：图像按水平集分层，在每层的各个连通分量内实施噪点去除，综合运用高斯滤波、中值滤波去除噪声，然后合成各个图层得到增强后的图像后，再利用增强滤波恢复图像的层次感。
通过按水平集分层来保持轮廓连通性的图像增强方法为：
假设原始图像I的每个像素值i＝I(x,y)，将其以一组阈值i1,i2,i3分为4层I0,I1,I2,I3。
对于I0图层，其中每一个点的亮度值i满足：0<＝i<i1；
对于I1图层，其中每一个点的亮度值i满足：i1<＝i<i2；
对于I2图层，其中每一个点的亮度值i满足：i2<＝i<i3；
对于I3图层，其中每一个点的亮度值i满足：i3<＝i<＝255；
显然I＝I0+I1+I2+I3相当于4层图层叠加，每一层图像的边界都是由闭合曲线构成，所以可以对于每一层图像单独做噪声去除，其过程显然是非线性的，去噪后，再把I0、I1、I2、I3图层按照不同的比例，合并为一幅完整图像，再利用增强滤波恢复图像的层次感，由于每一层内部的可视度都明显上升，虽然整幅图片的明暗程度可能有所变化，但还是可以提升人体视觉模型的可视度。
参阅图1，显示了本实用新型数字摄像头的去噪电路结构示意图，在高斯滤波去噪电路21、中值滤波去噪电路22之前，还设置有图像分层电路11，图像分层电路11的输出端分别连接高斯滤波去噪电路21、中值滤波去噪电路22的输入端；在高斯滤波去噪电路21、中值滤波去噪电路22之后，还设置有图像合成电路12，图像合成电路12的输入端分别连接高斯滤波去噪电路21、中值滤波去噪电路22的输出端；增强滤波去噪电路23连接图像合成电路12的输出端；经过图像分层电路11的分层后，如果某一图层主要是椒盐噪声，即可使用中值滤波去噪电路22来去除噪点，如果某一图层主要是高斯噪声，即可使用高斯滤波去噪电路21来去除噪点，再通过图像合成电路12将各个图层叠加，最终通过增强滤波去噪电路23恢复图像的层次感。
图2是本实用新型增强滤波去噪电路图，包括第一电阻231、第二电阻233、第一电感232和第一电容234，第一电阻231、第一电感232、第一电容234组成一个回路，该回路外接第二电阻233的输入端，第二电阻233的输出端连接接地端；电感和电容可以组成LC滤波电路，由于电容具有“阻直流，通交流”的特性，而电感则有“通直流，阻交流”的功能，交流干扰信号将被电感变成热能消耗掉；变得比较纯净的直流电流通过电感时，频率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号，到达滤波去噪的功能。
图3是本实用新型高斯滤波去噪电路图，包括第一电阻211、第一放大器212、第二电阻213和第一选通214，第一电阻211和第一放大器212并接后串接第一选通214，第二电阻213的输入端连接第一放大器212的输出端，第二电阻213的输出端连接接地端；第一选通214的主要功能是选择满足自身规定的高/低电平，有满足规定的电平，导通，有不满足规定的电平，不导通。图3中可以看出，第一选通214有3路进线信号，分别是直通进线、通过第一电阻211的进线、通过第一放大器212的进线，当然是有满足规定的电平才导通，这样就可滤除噪点信号。
图4本实用新型中值滤波去噪电路图，包括第一电阻222、第一放大器221、第一电容223和第一选通224，第一电阻222和第一放大器221并接后串接第一选通224，第一电容223的负极连接第一电阻222的输出端，第一电容223的正极连接接地端；第一选通224的主要功能是选择满足自身规定的高/低电平，有满足规定的电平，导通，有不满足规定的电平，不导通。图4中可以看出，第一选通224有3路进线信号，分别是直通进线、通过第一电阻222的进线、通过第一放大器221的进线，当然是有满足规定的电平才导通，这样就可滤除噪点信号。
本实用新型先将图像分层，再运用高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路去除各个图层的噪点，然后合成图像后，再利用增强滤波去噪电路恢复图像的层次感，可以提升图像黑暗部分和明亮部分的局部信息，图像细节表现能力有所改善。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种数字摄像头的去噪电路，其设置在数字摄像头的图像信号处理器中，其特征在于，所述数字摄像头的去噪电路包括：高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路、增强滤波去噪电路。
2.如权利要求1所述的数字摄像头的去噪电路，其特征在于，在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之前，还设置有图像分层电路，所述图像分层电路的输出端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输入端；在所述高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路之后，还设置有图像合成电路，所述图像合成电路的输入端分别连接高斯滤波去噪电路、中值滤波去噪电路的输出端；所述增强滤波去噪电路连接图像合成电路的输出端。
3.如权利要求1或2所述的数字摄像头的去噪电路，其特征在于，所述增强滤波去噪电路包括第一电阻、第二电阻、第一电感和第一电容，所述第一电阻、第一电感、第一电容组成一个回路，该回路外接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端连接接地端。
4.如权利要求1或2所述的数字摄像头的去噪电路，其特征在于，所述高斯滤波去噪电路包括第一电阻、第一放大器、第二电阻和第一选通，所述第一电阻和第一放大器并接后串接第一选通，所述第二电阻的输入端连接第一放大器的输出端，第二电阻的输出端连接接地端。
5.如权利要求1或2所述的数字摄像头的去噪电路，其特征在于，所述中值滤波去噪电路包括第一电阻、第一放大器、第一电容和第一选通，所述第一电阻和第一放大器并接后串接第一选通，所述第一电容的负极连接第一电阻的输出端，第一电容的正极连接接地端。
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