[发明专利]级联滤波器及其标定去噪强度的动态设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频处理领域，特别涉及级联滤波器标定去噪强度的动态设定技术。

背景技术

在视频监控等具体的应用场景中，实际采集到的图像中往往含有大量的噪声，为了能方便图像的应用或后期的处理，通常采用滤波器对图像进行滤波以降低噪声。

滤波器有很多种类，如时域滤波器、空域滤波器、时空域滤波器等等。不过无论是哪一个种类，单个滤波器的滤波效果往往是有限的，因此有人使用级联滤波器对图像进行滤波。

级联滤波器是指将多个滤波器级联起来的一种系统。图像在级联滤波器中会先后在多个滤波器中进行滤波，通常可以达到比单个滤波器更好的滤波效果。

级联滤波器中每一个滤波器的滤波强度是由一个参数控制的，该参数被称为“标定去噪强度”。理论上标定去噪强度最好与所输入的图像的实际噪声水平相匹配，对实际噪声水平较高的图像最好使用较大的标定去噪强度，对实际噪声水平较低的图像最好使用较小的标定去噪强度。

但是，在实际应用场景中，图像的实际噪声水平往往无法得知，或者是在变化中的，而且噪声的类型也会在变化中，或者图像不同区域具有不同的噪声水平，所以现有技术通常为级联滤波器中的每一个滤波器设定一个固定的标定去噪强度，这样的话多级滤波器采用同一个噪声水平，使得去噪结果有些区域会过于平滑，有些区域去噪不足，整体去噪效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种级联滤波器及其标定去噪强度的动态设定方法，能够均衡各级滤波器的去噪强度以获得更好的整体去噪效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种级联滤波器标定去噪强度的动态设定方法，该级联滤波器至少包括前后级联的第一滤波器和第二滤波器，方法包括以下步骤：

根据第一滤波器的去噪结果对第一滤波器去噪能力进行估计；

根据第一滤波器的标定去噪强度和估计得到的第一滤波器去噪能力，设定第二滤波器的标定去噪强度。

本发明的实施方式还提供了一种级联滤波器，至少包括前后级联的第一滤波器和第二滤波器，还包括：

估计单元，用于根据第一滤波器的去噪结果对第一滤波器去噪能力进行估计；

标定单元，用于根据第一滤波器的标定去噪强度和估计得到的第一滤波器去噪能力，设定第二滤波器的标定去噪强度。。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

对前一级滤波器去噪能力进行估计，用前一级滤波器的标定去噪强度减去估计结果得到差值，再根据该差值设定后一级滤波器的标定去噪强度，可以针对不同的输入图像象实现后一级滤波器去噪强度的自适应调整，从而均衡级联的各级滤波器的去噪强度以获得更好的整体去噪效果。如果针对某个图像，前一级滤波器去噪强度较高，后一级滤波器的去噪强度就会自动减弱一些；如果针对另一个图像，前一级滤波去噪强度较低，后一级滤波器就自动加大去噪强度，从而使级联滤波器的整体去噪效果更为接近预先设定的标定值。

进一步地，将前一级滤波器的标定去噪强度与其去噪能力估计值的差值，结合视频运动信息、历史视频信息、图像局部纹理信息中的一项或多项，共同计算得到后一级滤波器的标定去噪强度，可以进一步提高级联滤波器的整体去噪效果。

进一步地，在动态调整标定去噪强度的基础上，将级联滤波器设置成时域滤波器和空域滤波器的混合配置，可以进一步提高去噪的整体效果。有一些噪声比较适合在时域过滤，有一些噪声比较适合在空域过滤，搭配使用时域滤波器和空域滤波器，可以有更好的去噪效果。在此基础上，在级联的不同类型的滤波器之间使用动态的方法设定标定去噪强度是本专利的一个创新。例如，对于前一级是时域滤波器，后一级是空域滤波器的情况，如果前一级估计下来去噪能力不高，说明在时域去噪效果不佳，则使用本专利的技术方案可以自动为后一级的空域滤波器设定较高的标定去噪强度，在空域加大去噪强度，往往可以达到较好的效果。如果前一级估计下来去噪能力较高，则根据本专利的技术方案对后一级自动设定较低的标定去噪强度，以免滤波过度。

进一步地，时空域滤波器成本较高或需要占用较多的资源，使用一个时空域滤波器搭配时间或空域滤波器，在较低成本或较少资源的前提下，也能达到较好的整体效果。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种级联滤波器标定去噪强度的动态设定方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施方式中一种FIR算子的示意图；

图3是本发明第二实施方式中一种级联滤波器标定去噪强度的动态设定方法的流程示意图；

图4是本发明第三实施方式中一种级联滤波器标定去噪强度的动态设定方法的流程示意图；