點狀噪聲的圖像處理方法及裝置的製作方法
2023-05-26 04:51:36 2
專利名稱：點狀噪聲的圖像處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種點狀噪聲的圖像處理方法及裝置。
背景技術：
在圖像處理技術領域中，圖像信號一般由亮度載波和色度載波組合而成，兩者是分開傳輸的。但是，有些色度載波沒有從亮度載波中分離好或者很難從亮度載波中分離好， 這樣亮度載波在接收端的顯示就會出現問題，色度載波殘留在亮度載波中造成幹擾，在畫面顏色交界處(高頻)部分留下的點狀噪聲。色度載波可以通過公式Chr0ma=u*Sir^2 π ft)+cos (2 π ft)計算，其中f是色度載波的頻率，PAL制的電視為4. 43361875MHz, NTSC制的電視為3. 579545MHz，因此這些點狀噪聲呈現出一定的周期性，具體表現為在畫面顏色交界處部分有亮點和暗點交替出現。現有技術中無法對這些點狀噪聲進行處理。有鑑於此，有必要提出了一種點狀噪聲的圖像處理方法及裝置以解決上述問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可檢測和消除點狀噪聲的圖像處理方法及裝置。本發明的一種點狀噪聲的圖像處理方法，所述點狀噪聲的圖像處理方法包括以下步驟
51、檢測像素點是否為點狀噪聲；
52、若是，消除點狀噪聲。其中，上述步驟Sl具體為
511、檢測像素點的周期性；
512、檢測像素點的局部能量；
513、檢測像素點的邊緣細節；
514、檢測像素點的顏色信息。作為本發明的進一步改進，所述步驟Sll具體為
5111、確定需檢測的像素點j；
5112、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；
5113、分別計算每組中像素點j所在周期與另一周期內像素值差值的絕對值；
5114、比較步驟S113中差值絕對值與預先設置的閾值；
5115、若步驟S113中差值絕對值均小於預先設置的閾值，則通過像素點的周期性檢測。作為本發明的進一步改進，所述步驟S12具體為 S121、確定需檢測的像素點j ；5122、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；
5123、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值；
5124、比較局部能量與預先配置的兩個閾值的大小；
5125、若局部能量在這兩個閾值之間，則通過像素點的局部能量檢測。作為本發明的進一步改進，所述步驟S13具體為
5131、確定需檢測的像素點j；
5132、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；
5133、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值；
5134、比較四個局部能量的最大值與預先設置的閾值的大小；
5135、若四個局部能量的最大值小於預先設置的閾值，則通過像素點的邊緣細節檢測。作為本發明的進一步改進，所述步驟S14具體為
5141、確定需檢測的像素點j；
5142、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點；
5143、計算該組中藍色色度值的最大值u_pix和紅色色度值的最大值v_pix；
5144、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小；
5145、若u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。作為本發明的進一步改進，所述步驟S14具體為 S141』、確定需檢測的像素點j ；
S142』、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點；
S143』、計算該組中藍色色度值的平均值u_pix和紅色色度值的平均值v_pix ；
S144』、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小；
S145』、若u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。作為本發明的進一步改進，所述點狀噪聲的圖像處理方法在亮度通道中進行，不影響顏色信號。作為本發明的進一步改進，所述步驟S2具體為
521、選取一組像素點，其中點狀噪聲的像素點j為中間像素點；
522、確定該組中每個像素點的亮度值大小，得到亮度值的中間值；
523、將像素點j的亮度賦值為亮度值的中間值。作為本發明的進一步改進，所述步驟S23後還包括
524、將該組中像素點j外的像素點的亮度賦值為亮度值的中間值。相應地，一種點狀噪聲的圖像處理裝置，其特徵在於，所述裝置包括 檢測單元用於檢測像素點是否為點狀噪聲；
消除單元用於消除點狀噪聲。
其中，所述檢測單元用於 檢測像素點的周期性；
檢測像素點的局部能量； 檢測像素點的邊緣細節； 檢測像素點的顏色信息。本發明的有益效果是本發明提供的點狀噪聲的圖像處理方法及裝置彌補了由於亮度色度分離不完善引起的圖像缺陷，得到了更好質量的亮度信號。既保留了原有圖像的細節邊緣信息，又有效地消除了這種噪聲，提高了信噪比，改善了圖像質量。
圖1為本發明點狀噪聲的圖像處理方法的流程圖。圖2為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的周期性的流程圖。圖3為圖2中選取四組像素點的示意圖。圖4為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的局部能量的流程圖。圖5為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的邊緣細節的流程圖。圖6為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的顏色信息的流程圖。圖7為本發明點狀噪聲的圖像處理方法另一實施方式中檢測像素點的顏色信息的流程圖。圖8為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中消除點狀噪聲的流程圖。圖9為本發明點狀噪聲的圖像處理裝置的示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細描述。但這些實施方式並不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護範圍內。參圖1所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法的流程圖，在本實施方式中，點狀噪聲的圖像處理方法包括以下步驟
51、檢測像素點是否為點狀噪聲；
52、若是，消除點狀噪聲。其中，上述步驟Sl具體為
511、檢測像素點的周期性；
512、檢測像素點的局部能量；
513、檢測像素點的邊緣細節；
514、檢測像素點的顏色信息。只有當所需檢測的像素點同時通過步驟Sl廣S14的檢測，像素點才被認定為點狀噪聲。其中上述步驟Si、S2均在亮度通道中進行，不影響顏色信號。參圖2所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的周期性的流程圖。步驟Sll具體為
5111、確定需檢測的像素點j；
5112、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點。參圖3所示，假設周期len_peri0d=3，每組選取6個像素點，圖3 (a) 對應像素點j為第二周期的第一個像素點，圖3(b)對應像素點j為第一周期的第一個像素點，圖3(c)對應像素點j為第二周期的最後一個像素點，圖3(d)對應像素點j為第一周期的最後一個像素點；
5113、分別計算每組中像素點j所在周期與另一周期內像素值差值的絕對值。如圖 3(a)中，考慮6個像素點:j-3, j-2, j-1, j, j+1, j+2作為示例，分別計算j與j_3、j+1 與j-2、j+2與j-1的像素值差值的絕對值為diffO、diffl和diff2，即
diff0=abs (p_row_in [j] -p_row_in [j-3]),
diff l=abs (p_row_in [j+1] ~p_row_in [j-2]),
diff2=abs (p_row_in[j+2]-p_row_in[j-1])，其中 p_row_in 表示像素點的像素值， abs表示求絕對值；
5114、比較步驟S113中差值絕對值與預先設置的閾值。預先配置有閾值參數TH_ diffla、TH_difflb 和 TH_difflc，將步驟 S113 中求得的 diffO、diffl 和 diff2 ——比較；
5115、若步驟S113中差值絕對值均小於預先設置的閾值，則通過像素點的周期性檢測。如果四組像素點均同時滿足diffO<=TH_diffla、diffl<=TH_difflb以及diff2<=TH_ difflc，則認為像素點j具有周期性，通過像素點的周期性檢測。參圖4所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的局部能量的流程圖。步驟S12具體為
5121、確定需檢測的像素點j；
5122、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點。參圖3所示，假設周期len_peri0d=3，每組選取6個像素點，圖3 (a) 對應像素點j為第二周期的第一個像素點，圖3(b)對應像素點j為第一周期的第一個像素點，圖3(c)對應像素點j為第二周期的最後一個像素點，圖3(d)對應像素點j為第一周期的最後一個像素點；
5123、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值。如圖3(a)所示，考慮6個像素點j-3, j-2, j-1, j, j+1, j+2作為示例，找到這6個像素點中像素值的最大值max和min，則局部能量Local energy為最大值和最小值白勺Il值，艮口 Local energy=max-min ；
5124、比較局部能量與預先配置的兩個閾值的大小。預先配置有閾值參數TH_energy_ low 禾口 ΤΗ—energy—high，t匕較 Local energy 禾口 ΤΗ—energy—low、ΤΗ—energy—high 的大小；
5125、若局部能量在這兩個閾值之間，則通過像素點的局部能量檢測。若局部能量 Local energy 在 TH_energy_low 禾口 ΤΗ—energy—high 之間，艮口 Local energy ^ [ΤΗ—energy_low, TH_energy_high]，則認為像素點j通過局部能量檢測。參圖5所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的邊緣細節的流程圖。步驟S13具體為
5131、確定需檢測的像素點j；
5132、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點。參圖3所示，假設周期len_peri0d=3，每組選取6個像素點，圖3 (a) 對應像素點j為第二周期的第一個像素點，圖3(b)對應像素點j為第一周期的第一個像素點，圖3(c)對應像素點j為第二周期的最後一個像素點，圖3(d)對應像素點j為第一周期的最後一個像素點；
5133、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值。如圖3(a)所示，考慮6個像素點j-3, j-2, j-1, j, j+1, j+2作為示例，找到這6個像素點中像素值的最大值max和min，則局部能量Local energy為最大值和最小值白勺Il值，艮口 Local energy=max-min ；
5134、比較四個局部能量的最大值與預先設置的閾值的大小。找出四組像素點中局部能量的最大值，並與預先設置的閾值相比較；
5135、若四個局部能量的最大值小於預先設置的閾值，則通過像素點的邊緣細節檢測。 若若四個局部能量的最大值小於預先設置的閾值，則認為像素點j通過邊緣細節檢測。參圖6所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中檢測像素點的顏色信息的流程圖。步驟S14具體為
5141、確定需檢測的像素點j；
5142、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點。如在本實施方式中選取15個像素點[j"7，j+7]；
5143、計算該組中藍色色度值的最大值u_pix和紅色色度值的最大值v_pix；
5144、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小。預先設置有可配置的閾值 TH—color ；
5145、若u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。若 u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，即滿足(u_piX+v_piX) >TH_color時，則認為像素點j通過顏色信息檢測。參圖7所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法另一實施方式中檢測像素點的顏色信息的流程圖。本實施方式中步驟S14具體為
S141』、確定需檢測的像素點j ；
S142』、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點。如在本實施方式中選取3個像素點[j-i，j+Ι]；
S143』、計算該組中藍色色度值的平均值u_pix和紅色色度值的平均值v_pix ； S144』、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小。預先設置有可配置的閾值 TH—color ；
5145』、若11_ ^與￥_ ^的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。若 u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，即滿足(u_piX+v_piX) >TH_color時，則認為像素點j通過顏色信息檢測。參圖8所示為本發明點狀噪聲的圖像處理方法一實施方式中消除點狀噪聲的流程圖。步驟S2具體為
521、選取一組像素點，其中點狀噪聲的像素點j為中間像素點。如在本實施方式中選取3個像素點j_l、j、j+Ι ；
522、確定該組中每個像素點的亮度值大小，得到亮度值的中間值。如3個像素點j_l、 j、j+1的亮度值分別為a、b、c，假設b<a<c (點狀噪音顯示為亮、暗、亮)，則a為中間值；
523、將像素點j的亮度賦值為亮度值的中間值。將3個像素點j_l、j、j+l的亮度值分別為a、a、c，即消除了網格狀的點狀噪聲。在其他實施方式中，在步驟S23後還可以包括
524、將該組中像素點j外的像素點的亮度賦值為亮度值的中間值。將3個像素點j-1、 j、j+1的亮度值均變為a，也可以消除了網格狀的點狀噪聲。對應地，參圖9所示為本發明點狀噪聲的圖像處理裝置100的示意圖，該裝置包括
檢測單元101 用於檢測像素點是否為點狀噪聲； 消除單元102 用於消除點狀噪聲。其中，所述檢測單元101用於 檢測像素點的周期性；
檢測像素點的局部能量； 檢測像素點的邊緣細節； 檢測像素點的顏色信息。只有當所需檢測的像素點全部通過檢測單元101的檢測，像素點才被認定為點狀噪聲。其中上述步驟檢測單元101、消除單元102均在亮度通道中工作，不影響顏色信號。由上述實施方式可以看出，本發明提供的點狀噪聲的圖像處理方法及裝置彌補了由於亮度色度分離不完善引起的圖像缺陷，得到了更好質量的亮度信號。既保留了原有圖像的細節邊緣信息，又有效地消除了這種噪聲，提高了信噪比，改善了圖像質量。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種點狀噪聲的圖像處理方法，其特徵在於，所述點狀噪聲的圖像處理方法包括以下步驟S1、檢測像素點是否為點狀噪聲；S2、若是，消除點狀噪聲； 其中，上述步驟Sl具體為S11、檢測像素點的周期性；S12、檢測像素點的局部能量；S13、檢測像素點的邊緣細節；S14、檢測像素點的顏色信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟Sll具體為S111、確定需檢測的像素點j；S112、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；S113、分別計算每組中像素點j所在周期與另一周期內像素值差值的絕對值；S114、比較步驟S113中差值絕對值與預先設置的閾值；5115、若步驟S113中差值絕對值均小於預先設置的閾值，則通過像素點的周期性檢測。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S12具體為S121、確定需檢測的像素點j；S122、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；S123、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值；S124、比較局部能量與預先配置的兩個閾值的大小；S125、若局部能量在這兩個閾值之間，則通過像素點的局部能量檢測。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S13具體為S131、確定需檢測的像素點j；S132、選取四組像素點，每組像素點至少包含兩個完整的周期，其中像素點j分別為第一周期的第一個像素點、第一周期的最後一個像素點、第二周期的第一個像素點和第二周期的最後一個像素點；S133、找到每組像素點中像素值的最大值和最小值，局部能量的大小為最大值和最小值的差值；S134、比較四個局部能量的最大值與預先設置的閾值的大小；S135、若四個局部能量的最大值小於預先設置的閾值，則通過像素點的邊緣細節檢測。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S14具體為S141、確定需檢測的像素點j；S142、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點；s143、計算該組中藍色色度值的最大值u_pix和紅色色度值的最大值v_pix；s144、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小；s145、若u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S14具體為 S141』、確定需檢測的像素點j ；S142』、選取一組像素點，其中像素點j為中間像素點；S143』、計算該組中藍色色度值的平均值u_pix和紅色色度值的平均值v_pix ；S144』、比較u_pix與v_pix的和與預先配置的閾值的大小；S145』、若u_pix與v_pix的和大於預先配置的閾值，則通過像素點的顏色信息檢測。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述點狀噪聲的圖像處理方法在亮度通道中進行，不影響顏色信號。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S2具體為521、選取一組像素點，其中點狀噪聲的像素點j為中間像素點；522、確定該組中每個像素點的亮度值大小，得到亮度值的中間值；523、將像素點j的亮度賦值為亮度值的中間值。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述步驟S23後還包括524、將該組中像素點j外的像素點的亮度賦值為亮度值的中間值。
10.一種如權利要求1所述的點狀噪聲的圖像處理裝置，其特徵在於，所述裝置包括 檢測單元用於檢測像素點是否為點狀噪聲；消除單元用於消除點狀噪聲； 其中，所述檢測單元用於 檢測像素點的周期性； 檢測像素點的局部能量； 檢測像素點的邊緣細節； 檢測像素點的顏色信息。
全文摘要
本發明提供了一種點狀噪聲的圖像處理方法，所述點狀噪聲的圖像處理方法包括以下步驟S1、檢測像素點是否為點狀噪聲；S2、若是，消除點狀噪聲。其中，上述步驟S1具體為S11、檢測像素點的周期性；S12、檢測像素點的局部能量；S13、檢測像素點的邊緣細節；S14、檢測像素點的顏色信息。本發明提供的點狀噪聲的圖像處理方法及裝置彌補了由於亮度色度分離不完善引起的圖像缺陷，得到了更好質量的亮度信號。既保留了原有圖像的細節邊緣信息，又有效地消除了這種噪聲，提高了信噪比，改善了圖像質量。
文檔編號H04N5/21GK102413338SQ20111037105
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者李蒙, 沈操, 艾瑞克·威斯特 申請人:蘇州希圖視鼎微電子有限公司