[发明专利]时域与空域结合的视频降噪装置及方法

权利要求书

1.一种时域与空域结合的视频降噪装置，其特征在于，所述的装置包括：

时域降噪模块，用于从外部图像传感器获得的视频图像数据，并参考前一帧图像的平滑系数和时域降噪结果，对当前帧图像进行处理，输出当前帧的平滑系数和时域降噪结果；

平滑系数存储模块，连接于所述的时域降噪模块，用于存储所述的时域降噪模块输出的当前帧平滑系数，并向所述的时域降噪模块提供前一帧平滑系数；

参考帧存储模块，连接于所述的时域降噪模块，用于存储所述的时域降噪模块输出的当前帧时域降噪结果，并向所述的时域降噪模块提供前一帧时域降噪结果作为参考帧；

空域降噪模块，连接于所述的时域降噪模块，根据所述的当前帧平滑系数对当前帧时域降噪结果进行空域降噪，得到降噪后的图像数据。

2.根据权利要求1所述的时域与空域结合的视频降噪装置，其特征在于，所述的时域降噪模块包括：

噪声方差估计单元，连接于所述的外部图像传感器，用于根据下式计算当前输入视频图像数据的噪声方差σ²：

σ²=(k×G+o)×L+n，

其中，L为当前点所在区域的平均亮度，k、o和n为传感器噪声特性参数，G为图像信号增益；

运动强度计算单元，分别连接所述的外部图像传感器和参考帧存储模块，用于从所述的外部图像传感器获得当前帧，并从所述的参考帧存储模块获得参考帧，通过计算当前点及邻域的像素值相对于参考点及邻域的像素值之间的差异值得到当前点的运动强度值；

时域噪声方差调整单元，分别连接于所述的噪声方差估计单元和所述的平滑系数存储模块，用于通过下式计算当前点和参考点噪声方差累加值：

σtemperal2=(1+C)×σ2,]]>

其中，为时域噪声方差调整单元输出结果，σ²为当前点噪声方差值，C为参考点对应的平滑系数值；

时域滤波权值计算单元，分别连接所述的运动强度计算单元、时域噪声方差调整单元和所述的平滑系数存储模块，用于根据所述的运动强度值、时域噪声方差和参考帧的平滑系数计算时域滤波的权值ω，并当时域滤波的权值ω小于时，将时域滤波的权值ω调整为其中C表示参考点的平滑系数；

平滑系数计算单元，分别连接所述的时域滤波权值计算单元和平滑系数存储模块，用于根据时域滤波的权值以及参考点的平滑系数通过下式计算当前点时域滤波后的平滑系数C_n：

C_n=C_n-1×(1-ω)²+1×ω²

其中，C_n-1为对应参考点的平滑系数，ω为时域滤波的权值，

并将获得的当前点时域滤波后的平滑系数C_n分别发送至所述的空域降噪模块和平滑系数存储模块；

时域滤波计算单元，分别连接所述的外部图像传感器、时域滤波权值计算单元和参考帧存储模块，用于根据时域滤波权值ω对当前点和参考点通过下式进行加权平均：

P_out=ω×P_in+(1-ω)×P_ref

其中P_in为当前点的值，P_ref为参考点的值，ω为当前点权值，P_out为时域滤波的结果，

并将时域滤波的结果P_out分别发送至所述的空域降噪模块和参考帧存储模块。