[发明专利]用于降低图像噪声的方法和设备

权利要求书

1.一种用于降低图像中的噪声的设备，所述设备包括：

时间噪声降低单元，被配置为通过基于从输入帧和参考帧检测得到的基于像素的运动程度和基于块的运动程度调整输入帧的时间噪声降低强度来从输入帧去除时间噪声，从而产生第一输出帧；以及

空间噪声降低单元，被配置为通过基于第一输出帧的像素之间的相似度以及所述基于像素的运动程度和基于块的运动程度调整第一输出帧的空间噪声降低强度来从第一输出帧去除空间噪声，从而产生最终输出帧，

其中，空间噪声降低单元包括：

图案匹配单元，被配置为测量第一输出帧的在预定窗口内的针对当前像素的图像块与针对当前像素的周围像素的图像块之间的相似度；以及

空间噪声滤波器，被配置为通过根据图像块之间的所述相似度将权重应用于所述周围像素并对所述周围像素进行加权平均来产生第二输出帧，并通过使用根据基于像素的运动程度和基于块的运动程度的第二运动权重对第一输出帧和第二输出帧进行加权求和来产生最终输出帧。

2.如权利要求1所述的设备，其中，时间噪声降低单元包括：

运动检测单元，被配置为检测基于像素的运动程度和基于块的运动程度，并根据基于像素的运动程度和基于块的运动程度来确定第一运动权重；以及

时间噪声滤波器，被配置为通过使用第一运动权重来对输入帧和参考帧进行加权求和，以产生第一输出帧。

3.如权利要求2所述的设备，其中，第一运动权重具有在0到1之间的值，并与基于像素的运动程度和基于块的运动程度成比例增大。

4.如权利要求2所述的设备，其中，运动检测单元包括：

第一运动检测单元，被配置为基于第一滤波值相对于第一滤波值和第二滤波值之间的最大值的比值来计算指示基于像素的运动程度的第一检测值，其中，第一滤波值是通过对输入帧进行低通滤波而获得的，第二滤波值是通过对参考帧进行低通滤波而获得的；

块划分单元，被配置为将输入帧划分成多个块；

第二运动检测单元，被配置为计算第二检测值，对包括当前像素的块的第二检测值和包括当前像素的块的周围块的第二检测值进行插值，并计算指示当前像素的基于块的运动程度的第三检测值，其中，所述第二检测值是所述多个块中的每一个块中所包括的像素的第一检测值的平均值；以及

权重确定单元，被配置为基于输入帧的第一检测值和先前输入帧的第三检测值来计算第一运动权重。

5.如权利要求4所述的设备，其中，权重确定单元包括：

第一权重确定单元，被配置为确定与第一检测值相应的第一权重；以及

第二权重确定单元，被配置为确定与第三检测值相应的第二权重，

其中，第一运动权重是通过将第一权重与第二权重相乘而计算得到的。

6.如权利要求1所述的设备，还包括：参考帧产生单元，被配置为通过使用根据基于像素的运动程度和基于块的运动程度的第三运动权重对第一输出帧和第二输出帧进行加权求和来产生下一输入帧的参考帧。

7.如权利要求6所述的设备，其中，第三运动权重的值小于第二运动权重的值。

8.如权利要求6所述的设备，其中，第二运动权重和第三运动权重具有在0到1之间的值，并与基于像素的运动程度和基于块的运动程度成比例增大。

9.如权利要求1所述的设备，其中，参考帧是已去除时间噪声和空间噪声的在输入帧之前的帧。