[发明专利]一种去噪算法中通过均方差来动态调整阈值的方法

摘要

本发明公开了一种去噪算法中通过均方差来动态调整阈值的方法，通过计算帧间图像绝对误差均值（MAD）的均方差，以均方差来表征当前视频序列运动状态并计算得到下一帧阈值。使得在对每帧视频图像去噪处理中，在空间域上细分了运动块和静止块分别进行处理。同时，从时间域上，以视频帧帧间MAD的均方差来计算域值，动态地分析了视频序列的运动情况，使得域值的计算更加准确。

主权项

1.一种去噪算法中通过均方差来动态调整阈值的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a.将输入的原始视频信号分成串行的视频帧，以8x8大小的块为单位进行处理，判断该视频帧是否为去噪起始帧，如果是则不做处理，原样输出；如果否，则进入下一步；b.按从上到下，从左到右的顺序依次扫描，获得当前待处理块，对当前待处理块PBx.y(t)进行IIR滤波，IIR滤波公式为：其中，滤波系数b1=0.85，a1=0.15，PBx.y (t-1)为前一帧中相同位置的滤波后的块，CB x.y(t)为当前待处理块；c.对当前待处理块CBx.y(t)与滤波后块PBx.y(t)进行差分，得到MAD，从而得到均方差，公式为：MAD =/64=；d.：用当前帧阈值和进行比较并判断，大于则当前块为运动块，小于则当前块为静止块，对第一个处理帧先设定一初始阈值，后续此阈值作动态更新；判断当前帧是否结束，如果否，则返回步骤b，处理下一个块，如果是，则进入下一步；e.遍历一帧图像，得到一帧图像中每个块的属性表Tc，进而对这些块属性表Tc进行形态学开运算滤波，去除孤立属性块，重新得到当前帧中块属性表Tp，其中B表示进行开运算的结构元素，采用3x3的十字型模板；f.通过查表T_p，对运动块进行空域滤波，对静止块进行IIR滤波，空域滤波采用非线形滤波，把数字图像序列中的某个像素点的值用该点邻域内各点的值的中值代替，中值滤波定义如下：设目标像素的邻域像素为，把n个数按值的大小排列如下：则滤波后目标像素的值为：帧间IIR滤波实现方式如下：PB_t(i,j) = 0.8*PB_t-1 (i,j) + 0.2*CB _t(i,j)；g.计算当前帧MAD值方差，方差计算方法如下：；h.预测下一帧阈值，实际视频帧中动态噪声，多为白噪声，服从均值为0，方差为的高斯分布，设相邻两帧没有运动出现，图像间的差异主要由噪声引起，则有：式中代表场景的值，因无运动，是定值，n(t)代表噪声，是变化值，服从均值为0，方差为的高斯分布，帧间差分图像定义为：假设无运动存在，计算差分图像相临3个块都大于阈值TH或都小于阈值TH的概率，相临3个块大于阈值的概率为：假设为5，当TH取1倍时，计算出概率为0.004，当取TH为2倍时，计算出概率为1.178x，这是一个极小概率事件，同理，取一个稍大于方差的阈值，也是一个极小概率事件，考虑到实际视频序列的特征，本算法取阈值；i.返回步骤b，按b、c、d、e、f、g、h的步骤顺序进行循环，遍历视频帧，得到去噪后的视频帧序列。