[发明专利]一种自适应夜视视频降噪方法

摘要

本发明的自适应夜视视频降噪方法，包括a).获取灰度值图像，存至图像和中；b).获取当前帧图像，存至图像中；c).求取当前帧图像与前一帧图像的相关系数；d).求取相关系数矩阵；e).求取当前图像中所有像素点的帧累积滤波系数；f).图像滤波处理，根据步骤e)中所求出的每个像素点的帧累积滤波系数，进行自适应帧累积滤波处理；g).依次滤波，采用步骤b)至步骤f)相同的方法进行滤波。本发明的夜视视频降噪方法，通过计算相关系数，然后自适应的确定帧累积的滤波系数，采用自适应的滤波系数对当前帧图像进行滤波，既减轻了运动区域的拖尾现象，又避免了整块运动补偿产生的块现象，并且计算复杂度低，可用于实时处理。

主权项

一种自适应夜视视频降噪方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：a).获取灰度值图像，对于待处理的数字视频信号，提取灰度值图像作为待处理图像；获取待处理图像的第一帧图像并对其进行处理，将处理后的图像保存到图像Ipre和Iout中；b).获取待处理图像中当前帧的灰度值图像，将其存储至图像Icur中；c).求取相关系数，选取当前帧图像Icur上的某一点，以此像素点为中心，选取边长为L的方块中所有像素点作为采样集合X1,同时选取前一帧图像Ipre上相同位置的所有像素点作为采样集合X2，然后利用公式(1)计算出两个结合的相关系数R(X1，X2):R(X1,X2)=cov(X1,X2)D(X1)·D(X2)---(1)]]>D(X1)、D(X2)分别为两个采样集合X1、X2的方差，其通过公式(2)进行求取：D(X)＝E(X2)‑E2(X)    (2)cov(X1，X2)为两采样集合的协方差，其通过公式(3)进行求取：cov(X1，X2)＝E(X1*X2)‑E(X1)E(X2)   (3)其中，E(X)表示样本X的均值；d).求取相关系数矩阵，对于当前帧图像上的所有像素点依次按照步骤c)所述的方法计算出其对应的相关系数，相关系数就组成与视频图像维数相同的相关系数矩阵Rwid+hei，其中wid为图像宽度，hei为图像高度；e).求取滤波系数，相关系数矩阵Rwid+hei中的元素用Rij表示；选取出相关系数矩阵中数值较小的N1个相关系数，求取其平均值，设求取的平均值为R1，R1作为运动区域的平均相关系数；选取出相关系数矩阵中数值较大的N2个相关系数，求取其平均值，设求取的平均值为R2，R2作为无运动区域的平均相关系数；利用公式(4)求取出当前图像中所有像素点的帧累积滤波系数：wij=K1Rij<R1wij=K2-K1R2-R1*RijR1≤Rij≤R2wij=K2Rij>R2---(4)]]>其中，K1、K2为提前设定的帧累积滤波系数，K1＜K2，Rij为以坐标点(i，j)为中心所计算出的相关系数，wij为当前图像中坐标点为(i，j)的帧累积滤波系数；f).图像滤波处理，根据步骤e)中所求出的每个像素点的帧累积滤波系数，利用公式(5)对其进行自适应帧累积滤波处理，以获取当前帧的滤波结果；I′out＝w*Iout(1‑w)*Icur   (5)其中，Iout为上一帧图像的滤波结果，Icur为当前帧图像，I′out为当前帧滤波处理后的图像；g).依次滤波，将步骤f)中获取的当前帧的滤波结果I′out存入至Iout，前一帧图像Ipre的值更新为当前帧图像Icur的值，采用步骤b)至步骤f)相同的方法对视频帧图像进行滤波；滤波过程中滤波结果I′out即为滤波后的视频数据。