[发明专利]使用频谱变换的图像降噪

说明书

提供了用于减少采集图像帧中的噪声的各种技术。在一个示例中，方法包括确定包括场景信息和噪声信息的图像帧的行值。该方法还包括在第一域中对行值的对应子集执行第一频谱变换来确定第一频谱系数。该方法还包括在第二域中对第一频谱系数的对应子集执行第二频谱变换来确定第二频谱系数。该方法还包括选择性地调整第二频谱系数。该方法还包括基于经调整的第二频谱系数来确定行校正项，以减少图像帧的噪声信息。还提供了附加的方法和系统。

相关申请的交叉引用

本申请是于2017年12月27日提交的题为“IMAGE NOISE REDUCTION USINGSPECTRAL TRANSFORMS”的PCT/US2017/068596号国际专利申请的继续，PCT/US2017/068596号国际专利申请通过引用整体并入本文。

PCT/US2017/068596号国际专利申请要求于2017年1月3日提交的题为“IMAGENOISE REDUCTION USING SPECTRAL TRANSFORMS”的62/441,902号美国专利申请的权益和优先权，62/441,902号美国专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体地涉及成像，更具体地涉及图像噪声过滤技术。

背景技术

在图像采集和处理领域中，行和列噪声是反复出现的问题。在这点上，成像系统的各种部件可以产生无意地添加到所采集的图像的一些量的噪声。例如，某些电路部件(例如，行或列放大器)可以在采集和读取与给定列或行相关联的所有像素数据期间使用。因此，与这样的部件相关联的制造变化或校准误差可能影响采集和读取的所有像素数据。这会导致采集图像的行或列表现出显现为水平线或竖直线的偏移。当这种噪声随时间变化时(例如，由温度的波动或其他因素引起的时间噪声)，其可能导致闪烁的行或列。

当以视频形式观看图像时，这样的噪声通常容易被人类观察者所感知并且因此会显著降低用户的体验。然而，这种噪声通常对于基于机器的处理来说非常难于以可靠且高效计算的方式来检测和去除，因为这种噪声通常影响图像的相对较大的部分(例如，对应于整个行或列的较大空间区域)。在这点上，常规降噪处理通常难以有效地区分基于场景的信息和随时间改变的噪声。

此外，现有的降噪方法通常需要处理各个像素或像素的邻域来识别噪声。不幸的是，这样的方法会在计算上极其密集，并且可能需要对数千个或甚至数百万个单独像素值进行实时处理。因此，这样的传统方法通常不适于在可用计算能力和存储器可能不足以用于这种处理的嵌入式系统中使用。

发明内容

提供了使用频谱变换来进行图像降噪的改进技术。通过对与采集的图像帧相关联的行和列值应用频谱变换，可以选择性地减少与噪声相关联的基函数分量以提供经调整的行和列值。经调整的行和列值可以用于生成行和列偏移项，以高效且有效的方式从所采集的图像中有效地滤除噪声。

在一个实施例中，方法包括确定包括场景信息和噪声信息的图像帧的行值；在第一域中对行值的对应子集执行第一频谱变换来确定第一频谱系数；在第二域中对第一频谱系数的对应子集执行第二频谱变换来确定第二频谱系数；选择性地调整第二频谱系数；和基于经调整的第二频谱系数来确定行校正项以减少图像帧的噪声信息。

在另一实施例中，系统包括存储机器可执行指令的存储部件；和处理器，其配置为执行该指令来使得该系统：确定包括场景信息和噪声信息的图像帧的行值，在第一域中对行值的对应子集执行第一频谱变换来确定第一频谱系数，在第二域中对第一频谱系数的对应子集执行第二频谱变换来确定第二频谱系数，选择性地调整第二频谱系数，和基于经调整的第二频谱系数来确定行校正项以减少图像帧的噪声信息。

本发明的范围由权利要求来限定，这些权利要求通过引用并入本文。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，将向本领域技术人员提供对本发明实施例的更完整的理解以及对其附加优点的实现。将对首先将会简要描述的附图进行参照。

附图说明