[发明专利]一种基于卡尔曼滤波和双边滤波的视频实时去噪方法

摘要

本发明属于视频处理领域，提供了一种基于卡尔曼滤波和双边滤波的视频实时去噪方法，包括以下步骤获取当前时刻待处理图像帧，以及保存的已完成去噪处理的当前帧之前的n帧图像；对当前时刻待处理图像帧采用均值滤波器进行预滤波处理；采用块匹配方法对预滤波处理后的图像帧进行运动估计；基于运动估计结果，采用卡尔曼滤波方法进行降噪处理；采用双边滤波器进行降噪处理；综合卡尔曼滤波得到的去噪图像以及双边滤波得到的去噪图像，加权获得最终的去噪图像。本发明通过上述方法能够实现大噪声视频的去噪处理，具有较好的去噪效果，而且由于没有复杂的迭代计算，易于FPGA等硬件实现，进而能够实现大噪声视频的实时去噪。

主权项

一种基于卡尔曼滤波和双边滤波的视频实时去噪方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：获取当前时刻待处理图像帧，以及保存的已完成去噪处理的当前帧之前的n帧图像，n为整数；所述n为预先设置的值；步骤二：采用均值滤波器对当前时刻待处理图像帧进行预滤波处理；步骤三：将步骤二预滤波处理后的图像和保存的已完成去噪处理的当前帧之前的n帧图像分别划分为若干个相同大小的块图像，将预滤波处理后的图像中的每个块图像分别与保存的已完成去噪处理的当前帧之前的n帧图像中相对应的块图像进行匹配计算，得到n个该块图像的初始运动估计值，再通过对所述n个块图像的初始运动估计值进行加权平均，得到待处理图像帧中该块图像的运动估计值；对于待处理图像帧中各像素点的运动估计值，均取值为该像素点所在块图像的运动估计值；步骤四：根据步骤三得到的待处理图像帧中各像素点的运动估计值建立卡尔曼滤波的运动方差矩阵，在时间域上采用卡尔曼滤波方法对当前时刻待处理图像帧进行降噪处理，得到卡尔曼滤波后的去噪图像；步骤五：在空间域上采用双边滤波器对当前时刻待处理图像帧进行降噪处理，得到双边滤波后的去噪图像；步骤六：根据步骤三得到的待处理图像帧中各像素点的运动估计值计算其高斯权重值，结合步骤四得到的卡尔曼滤波后的去噪图像以及步骤五得到的双边滤波后的去噪图像，通过加权获得最终的去噪图像，并保存为当前帧已完成去噪处理的图像。