[发明专利]一种图像平滑抑制噪声方法

摘要

本发明公开一种技术方案，综合使用逐像素加权平滑和相似子图像块加权平滑，能在相对较低的计算复杂度下实现较好的噪声抑制，方法不需要指定噪声模型，尤其适合用于雷达和超声图像的斑点噪声抑制。首先对原始图像进行双边滤波获得粗略平滑结果，将平滑结果图像划分为子图像块集合，相邻子图像块间部分重叠；然后集合中的每个子图像块在平滑结果图像中其邻域范围内搜索匹配，取最相似的若干块；再从原始图像中取对应位置的子图像块，综合加权获得对当前子图像块的估计；最后所有子图像块的估计结果按照对应位置加权聚合形成输出结果图像。作为可选步骤，可以减小综合加权时使用的参数，在输出结果图像上进行一次迭代，去掉小瑕疵，获得优化结果。

主权项

1.一种技术方案，综合使用逐像素加权平滑和相似子图像块加权平滑，不需要指定噪声模型，能在相对较低的计算复杂度下实现较好的噪声抑制，包括如下步骤：A.对原始图像进行双边滤波，获得粗略平滑结果；B.将平滑结果图像划分为子图像块集合，即：从图像左上角开始，向右每隔固定像素数取一个正方形子图像块，直至图像最右，然后向下每隔固定像素数以相同方式从左往右取子图像块，直至图像最下；相邻子图像块间部分重叠，即选取子图像块时的间隔像素数小于子图像块的边长；C.在平滑结果图像内，集合中的每个子图像块(称为当前块)在其邻域范围内搜索匹配，找到最相似的若干子图像块(称为相似块)；D.原图中与平滑结果图像内一一对应取子图像块，与当前块对应的子图像块称为原图当前块，与相似块对应的子图像块称为原图相似块；以原图当前块为基准，结合原图相似块综合加权平均，获得对当前块的估计结果；估计方法为，对原图当前块中的每个像素(称为当前像素)执行如下步骤，获得估计结果像素；a)计算所有子图像块中的所有像素与当前像素的颜色的欧氏距离dc(当前像素与自身颜色的欧氏距离为0)，用函数Gc(dc)映射为颜色权值Wc；b)计算原图当前块内所有像素与当前像素的位置距离dd(到自身距离为0)，用函数Gd(dd)映射为位置权值Wd，各原图相似块中的像素权值取为与原图当前块中的对应位置处相等，即各块内对应位置处权值相等；c)在平滑结果图像内相似块与当前块的相似性判别结果值ds(当前块与自身的相似性判别结果值为0)用函数Gs(ds)映射为块权值Ws；根据一一对应关系，原图当前块、原图相似块对应取块权值；d)每个像素的权值为颜色权值、位置权值和所在块的块权值的乘积；像素总体加权平均后获得对当前像素的估计；E.集合中所有图像块计算完成后，估算结果块中的像素按照在原图中的位置加权聚合形成输出结果图像；加权聚合方式如下：a)生成和原图等大小的图像Iw，初始像素值都为0；生成一个和原图等行列数的权值矩阵，初始值全为0；b)在每个子图像块中的像素，与所在块中心的距离db用函数Gb(db)映射为权值Wb；每个像素值与权值的乘积按像素位置累加到图像Iw中，同时将权值按位置累加到权值矩阵；c)图像Iw的像素颜色值与权值矩阵元素一一对应相除，获得输出结果；其特征在于：其中，使用的函数Gc(dc)，Gd(dd)，Gs(ds)，Gb(db)全部为高斯函数只是参数σ不同；步骤C中的邻域范围指图像中包含当前块、比当前块大的矩形范围；搜索匹配指在邻域范围内逐像素计算所在位置处对应的正方形块与当前块的相似程度；判断相似的方法是计算两子图像块间的对应位置处像素颜色值的欧氏距离的平方的均值，结果值越小越相似。