[发明专利]用于滤色器阵列图像去噪的深度残差网络

说明书

本文中描述了专用于滤色器阵列马赛克图案的深度残差网络的实施方式。引入马赛克跨步卷积层以匹配多光谱滤波器阵列(MSFA)或滤色器阵列原始图像的马赛克图案。应用使用MSFA移位和动态噪声的数据增强的实施方式，以使模型对不同的噪声水平是鲁棒的。通过使用噪声标准偏差来归一化L¹损失函数，可创建网络优化准则的实施方式。综合实验表明，所公开的深度残差网络的实施方式在MSFA领域优于现有技术的去噪算法。

背景技术

A.技术领域

本公开总体涉及用于图像处理的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于多光谱图像去噪的系统和方法。

B.背景技术

在多光谱成像中，越来越多地使用多光谱滤波器阵列(MSFA)。虽然许多以前的工作研究了基于滤色器阵列(CFA)的相机的去噪算法，但是对MSFA原始图像的去噪却很少有讨论。

与CFA相比，对MSFA数据进行去噪的主要挑战包括：1)MSFA数据包含比CFA更多的信道，并且没有信道占优势；以及2)将去噪过程设计成与后续的去马赛克过程相兼容是非凡的。

因此，需要用于MSFA或CFA图像去噪以提高性能的系统和方法。

附图说明

将参考本发明的实施方式，其示例可在附图中示出。这些附图旨在是说明性的，而非限制性的。尽管在这些实施方式的上下文中一般性地描述了本发明，但是应当理解，本发明并不旨在将本发明的范围限制于这些具体实施方式。图中的项目不是按比例绘制的。

图1描述了根据本文件的实施方式的马赛克跨步卷积的过程。

图2图示了根据本文件的实施方式的马赛克跨步卷积的示例。

图3描述了根据本文件的实施方式的用于MSFA去噪的网络架构。

图4描述了根据本文件的实施方式的MSFA去噪的过程。

图5图示了根据本文件的实施方式的MSFA分离信道去噪的流水线。

图6示出了根据本文件的实施方式的用于MSFA分离信道去噪的过程。

图7描述了根据本文件的实施方式的计算设备/信息处理系统的简化框图。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释目的，阐明具体细节以便提供对本发明的理解。然而，将对本领域的技术人员显而易见的是，可在没有这些细节的情况下实践本发明。此外，本领域的技术人员将认识到，下文描述的本发明的实施方式可以以各种方式(例如过程、装置、系统、设备或方法)在有形的计算机可读介质上实施。

附图中示出的组件或模块是本发明实施方式的示例性说明，并且意图避免使本发明不清楚。还应理解，在本论述的全文中，组件可描述为单独的功能单元(可包括子单元)，但是本领域的技术人员将认识到，各种组件或其部分可划分成单独组件，或者可整合在一起(包括整合在单个的系统或组件内)。应注意，本文论述的功能或操作可实施为组件。组件可以以软件、硬件、或它们的组合实施。

此外，附图内的组件或系统之间的连接并不旨在限于直接连接。相反，在这些组件之间的数据可由中间组件修改、重格式化、或以其它方式改变。另外，可使用另外或更少的连接。还应注意，术语“联接”、“连接”、或“通信地联接”应理解为包括直接连接、通过一个或多个中间设备来进行的间接连接、和无线连接。

在本说明书中对“一个实施方式”、“优选实施方式”、“实施方式”或“多个实施方式”的提及表示结合实施方式所描述的具体特征、结构、特性或功能包括在本发明的至少一个实施方式中，以及可包括在多于一个的实施方式中。另外，在本说明书的各个地方出现以上所提到的短语并不一定全都是指相同的实施方式或多个相同实施方式。