[发明专利]图像处理装置和图像处理方法

说明书

技术领域

本公开一般地涉及图像处理领域，尤其涉及一种用于去除图像中的闪烁噪声的图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

在图像和视频处理领域，有几种闪烁噪声的形式。视频的闪烁噪声是时间上随机出现、空间上图像像素值变化。通常由存储介质的退化、不同标准的转换，或者每副图曝光时间的不同引起。在CMOS成像中，闪烁噪声是由光源的交流信号引起的周期性的横带。而在当前被越来越多使用的线性传感器中，由于诸如顶置式线传感器的线传感器的操作机制（线传感器的电机驱动），由线传感器获得的扫描图像中的闪烁噪声的横带可能是非周期性的，即不等间隔的。图1中示意性示出了使用顶置式线传感器进行扫描所获得的图像。为清楚起见，图1中省略了诸如文档等内容，仅显示出成横带状的、不等间隔的闪烁噪声N_f。

传统的减少闪烁噪声的方法需要多幅连续的图像；或者使用单幅图像，但闪烁噪声图案是周期性的并该周期已知。或者，可以通过硬件处理的办法进行闪烁噪声去除。

发明内容

然而，对多幅连续图像进行处理增大了系统的计算负荷。而且，在一些情况下，难以得到多幅连续图像，从而难以进行噪声的去除。此外，对于非周期性的闪烁噪声，应用适用于周期性闪烁噪声的办法来去除噪声，噪声去除的效率和准确性都变低。另外，通过硬件处理进行噪声去除大大增加了运行成本。

考虑到上述问题，本公开提供了一种图像处理装置和图像处理方法，能够仅通过对单幅图像进行处理来执行闪烁噪声的去除。

根据本发明的一方面，提供了一种用于去除图像中的闪烁噪声的图像处理装置，包括：直方图生成单元，用于生成图像的每一行的直方图，其中，每一行具有一个或更多个像素的高度；像素填补单元，用于向每一行的直方图中的特定小区填补预定数量的像素；累积直方图生成单元，用于基于每一行的经过像素填补的直方图生成每一行的累积直方图，作为原始累积直方图；噪声去除单元，用于利用原始累积直方图对图像中的闪烁噪声进行去除。

在一个实施例中，特定小区是在直方图中从代表黑色的像素值开始的预定个数个小区。

在一个实施例中，噪声去除单元包括：加权处理单元，用于通过将每一行的邻近行的原始累积直方图与每一行的原始累积直方图一起进行加权处理，以得到每一行的目标累积直方图；规定化单元，用于通过从原始累积直方图到目标累积直方图执行直方图规定化，获得去除了闪烁噪声的图像。

在一个实施例中，规定化单元可以包括：查询表生成单元，用于根据原始累积直方图和目标累积直方图生成像素的原始像素值到目标像素值的查询表；以及规定化处理单元，用于基于特定像素的原始像素值和从查询表中读取的相应目标像素值来按照预定规则对相应目标像素值进行修正，并使得在规定化结果图像中特定像素的像素值等于经修正的像素值。

在一个实施例中，当特定像素的原始像素值与相应目标像素值的差的绝对值小于等于预定阈值时，规定化处理单元使得经修正的目标像素值为相应目标像素值本身；当特定像素的原始像素值与相应目标像素值的差的绝对值大于预定阈值时，规定化处理单元使得原始像素值与经修正的目标像素值的差的绝对值等于预定阈值。

在一个实施例中，规定化处理单元使得经修正的目标像素值等于原始像素值与相应目标像素值的加权和。

在一个实施例中，加权处理单元针对原始累积直方图对应于像素值域的不同区间的各部分，使用不同的权重进行加权处理，其中，使用这样的权重进行加权处理，使得：对每一行的原始累积直方图与具有较高像素值的区间相对应的部分进行平滑程度较高的滤波，并对每一行的原始累积直方图与具有较低像素值的区间相对应的部分进行平滑程度较低的滤波。

在一个实施例中，该图像处理装置还可以包括：色彩分离与组合单元，用于将待处理的彩色图像分离为单独的单通道图像，以及将分别进行了噪声去除处理的单通道图像组合为彩色图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于去除图像中的闪烁噪声的图像处理方法，方法包括：直方图生成步骤，生成图像的每一行的直方图，其中，每一行具有一个或更多个像素的高度；像素填补步骤，向每一行的直方图中的特定小区填补预定数量的像素；累积直方图生成步骤，基于每一行的经过像素填补的直方图生成每一行的累积直方图，作为原始累积直方图；噪声去除步骤，利用原始累积直方图对图像中的闪烁噪声进行去除。