[发明专利]视频数据的中值滤波降噪系统及滤波降噪方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频监控的技术领域，具体说是一种应用于实时视频降噪，可以有效滤除椒盐噪声干扰的视频数据的中值滤波降噪系统及滤波降噪方法。

背景技术

在图像传感器采集图像信号过程中混入的噪声主要是高斯噪声，而视频图像降噪的主要目标是滤除其中的噪声,同时尽可能保持好细节信息,并要求在降噪后的视频图像中减少由于滤波引入的视觉降质。

视频图像降噪技术不但能够滤除视频图像中的噪声、提高视频图像主观视觉质量,而且对于压缩编码、目标识别与跟踪、帧频提升等后续处理任务有重要意义。现行的视频图像降噪算法可以分为两类:早期的像素域降噪算法和近年来的转换域降噪算法。

根据滤波器的滤波范围,像素域降噪算法可以划分为时域滤波算法和空时滤波算法。时域滤波算法利用视频图像时域上的相关性以抑制噪声,通常基于运动估计/运动补偿方法获取时域预测;而空时滤波算法则是利用视频图像三维空间中的空时相关性滤除噪声。像素域降噪算法的主要缺点就是在降噪后的视频图像中容易引入时域降质、过平滑等空域降质,到目前为止还没有一种适合多种噪声级别的降噪算法。另外,像素域降噪算法中多采用运动估计获取时域上的相关信息,但噪声的存在容易影响运动估计的准确度,从而降低降噪性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于实时视频降噪，可以有效滤除椒盐噪声干扰的视频数据的中值滤波降噪系统及滤波降噪方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的视频数据的中值滤波降噪系统，包括模板生成模块和中值计算模块组成，上述两个模块顺序相连接；模板生成模块包含四路先入先出存储器FIFO1至FIFO4和一路数据输入，由数据输入引入的连续四帧视频图像数据存入四路先入先出存储器FIFO1至FIFO4，形成5×5邻域模板；中值计算模块计算由模板生成模块生成的5×5邻域模板中25个数据的中值，并将上述中值作为数据输出。

本发明的视频数据的中值滤波降噪方法，包括以下步骤：

A、由数据输入引入第一帧视频图像数据，并将此帧视频图像数据存入FIFO4；当数据输入引入第二帧视频图像数据，并将此帧视频图像数据存入FIFO4时，原来存储在FIFO4中的第一帧视频图像数据转存至FIFO3；当数据输入引入第三帧视频图像数据，并将此帧视频图像数据存入FIFO4时，原来存储在FIFO4中的第二帧视频图像数据转存至FIFO3，而第一帧视频图像数据转存至FIFO2；继续引入视频图像数据，至前四帧视频图像数据依次储存于FIFO1至FIFO4；

B、由数据输入引入第五帧视频图像数据，此帧视频图像数据与四路先入先出存储器FIFO1至FIFO4中所存储的前四帧视频图像数据一同构成5×5邻域模板中的第一列数据；

C、将第一列数据中的五个数据存入中值计算模块中；

D、继续引入视频图像数据，以连续的每五帧数据为一列，在新的数据帧依次引入时，重复四次分别依次执行上述A、B、C三步骤，得到5×5邻域模板中后四列数据；

E、中值计算模块计算出上述五列共25个数据的中值，并将此中值作为数据输出，替换对应数据帧的原值；

F、继续引入新的视频图像数据，重复执行上述步骤A至E。

本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的视频数据的中值滤波降噪系统及滤波降噪方法中，先通过模板生成模块生成某一数据帧周围的5×5邻域模板，并将5×5邻域模板中的五列共25个数据通过中值计算模块求得中值，将该中值替换原来的数据帧进行输出，从而有效滤除椒盐噪声。

附图说明

图1是本发明的视频数据的中值滤波降噪系统的示意图。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。

图1是本发明的视频数据的中值滤波降噪系统的示意图。

对视频图像帧数据采用中值滤波的基本原理为：使用某帧数据A空间邻域模板上的中值代替帧数据A的原值。

如图1所示，本发明的视频数据的中值滤波降噪系统，包括模板生成模块和中值计算模块组成，上述两个模块顺序相连接；模板生成模块包含四路先入先出存储器FIFO1至FIFO4和一路数据输入，由数据输入引入的连续四帧视频图像数据存入四路先入先出存储器FIFO1至FIFO4，形成5×5邻域模板；中值计算模块计算由模板生成模块生成的5×5邻域模板中25个数据的中值，并将上述中值作为数据输出。

本发明的视频数据的中值滤波降噪方法，包括以下步骤：