[发明专利]一种视频去噪方法及计算设备

权利要求书

1.一种视频去噪方法，该方法包括步骤：

获取视频序列中待去噪帧的至少一个相邻帧；

针对所述待去噪帧的每个像素点进行时间域去噪，所述时间域去噪包括：对于所述待去噪帧的每个相邻帧，

获取所述待去噪帧和所述相邻帧的图像金字塔；

对于待去噪帧和相邻帧的图像金字塔，自上而下地逐层计算光流，直至到达底层为止；

根据底层的光流结果，获取所述相邻帧中与所述待去噪帧的像素点相匹配的匹配像素点；

计算所述匹配像素点的权重，包括：

在待去噪帧中构建以所述待去噪帧的像素点为中心的子块，在相邻帧中构建以所述匹配像素点为中心的匹配块，所述匹配块与所述子块大小相同；

根据所构建的子块和匹配块得到残差块；

计算所述待去噪帧的噪声标准差，包括：

以第一预定大小的窗口遍历所述待去噪帧，并计算每一个窗口的方差值；

对于其中方差值为前第一预定比例的每个窗口，以该窗口的中心为中心，构建第二预定大小的标准块，并计算该标准块的方差值；

对于其中方差值为前第二预定比例的多个标准块，计算其方差值的均值，以得到待去噪帧的噪声标准差；

基于所述待去噪帧的噪声标准差，将所述残差块映射为加权块，并根据所述加权块计算所述匹配像素点的权重；以及

基于获取的所述待去噪帧的像素点在各相邻帧上的匹配像素点的权重，计算所述待去噪帧的像素点及其匹配像素点的加权平均数，以得到所述待去噪帧的像素点进行时间域去噪后的像素值；其中

图像金字塔顶层以下第L层的光流按照以下公式计算：

式中为第L层的光流，为第L层的初始光流，为第L层的光流增量；

顶层以下第L-1层的初始光流按照以下公式计算：

式中为第L-1层的初始光流；以及

底层的光流按照以下公式计算：

其中为底层的光流，为底层的初始光流，为底层的光流增量，为顶层的光流。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述获取待去噪帧和相邻帧的图像金字塔的步骤包括：

以原始图像为图像金字塔的第0层，并通过对原始图像以k因数连续降采样来依次得到图像金字塔的第1，2，…，Lm层；其中

第L层图像的分辨率为0≤L≤Lm；第0层为底层，第Lm层为顶层，k＝2。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述降采样包括均值降采样，所述均值降采样按照以下步骤来进行降采样：

将原始图像划分为若干个相同大小的降采样块；

以该降采样块中所有像素点的平均值作为该降采样块的采样值；

由所述若干个降采样块的采样值构成降采样后的图像。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述对于待去噪帧和相邻帧的图像金字塔，自上而下地逐层计算光流的步骤包括：

计算顶层图像的光流；

对于顶层以下的每层图像，均基于其上一层图像的光流来计算该层图像的光流。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述对于顶层以下的每层图像，均基于其上一层图像的光流来计算该层图像的光流的步骤包括：

对于顶层以下的每层图像，

以其上一层计算得到的光流作为该层的初始光流；

计算该层的光流增量；

根据该层的初始光流和光流增量得到该层的光流。

6.如权利要求1所述的方法，其中，顶层以下第L层的光流增量满足以下方程：

其中，d_x^L、为待去噪帧的第L层图像中像素点u(u_x,u_y)的光流增量在x、y方向上的分量，w为以像素点u(u_x,u_y)为中心构建的搜索窗口(2wu_x+1,2wu_y+1)的半径，I^L(x,y)为待去噪帧的第L层图像，J^L(x,y)为相邻帧的第L层图像。