用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法，所述方法包括：(a)基于圖像中距每個(gè)像素不同距離處的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的不同程度的噪聲影響，按照?qǐng)D像的線性噪聲模型針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建降噪濾波器；(b)通過(guò)使用針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建的降噪濾波器分別對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行降噪濾波，以獲得降噪圖像。
【專利說(shuō)明】用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及圖像處理技術(shù)，更具體地講，涉及一種用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，隨著圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展以及用戶對(duì)高質(zhì)量、高清晰度圖像的需求的增長(zhǎng)，已提出了多種提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法。在這些圖像處理方法中，如何有效地去除圖像中的各種噪聲并提高圖像處理速度已成為研究重點(diǎn)。
[0003]例如，在現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)中，光學(xué)相干層析(OCT)已成為一種以微米級(jí)的分辨率對(duì)人體內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的新方法。這種技術(shù)已被成功地應(yīng)用于眼科學(xué)，但是對(duì)于在諸如皮膚學(xué)等致密組織上的應(yīng)用出現(xiàn)了難題:由于較高的光衰減以及多次散射，使得可能引入較大的噪聲。這種噪聲將導(dǎo)致光學(xué)相干層析系統(tǒng)具有較低的動(dòng)態(tài)范圍以及較低的信噪比，并且使得難以分辨從密集組織獲得的OCT圖像的細(xì)節(jié)成分。在這種情況下，需要一種能夠有效地降低OCT圖像中的噪聲的圖像處理方法。此外，還需要一種能夠增強(qiáng)所述光學(xué)相干層析系統(tǒng)的圖像質(zhì)量的圖像處理方法，以提供更多的人體組織信息。
[0004]OCT圖像中的噪聲通常包括兩種類型的噪聲:非相干噪聲和散斑噪聲。在一般的預(yù)處理方法中，非相干噪聲可通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化而被抑制，而散斑噪聲由于包括組織的信息并且散斑噪聲的消除需要另外的硬件以及掃描處理，因此可能導(dǎo)致圖像邊緣模糊并會(huì)降低成像速度。因此，為消除散斑噪聲的影響，提出了許多后處理方法(諸如使用大量的數(shù)字濾波器)以避免降低成像速度并減輕在圖像的預(yù)處理中發(fā)生的圖像邊緣模糊效應(yīng)。在所述后處理方法中使用的濾波器通常包括線性濾波器、非線性濾波器、擴(kuò)散濾波器和小波濾波器。線性濾波器和小波濾波器是在假設(shè)散斑噪聲模型具有乘法形式的基礎(chǔ)上而被應(yīng)用的，因此通常可能忽視非相干噪聲的影響并將非相干噪聲設(shè)置為O。而非線性濾波器和擴(kuò)散濾波器則是基于局部圖像特征來(lái)抑制噪聲。這四種現(xiàn)有的濾波器均能夠抑制噪聲。然而，在現(xiàn)有的濾波器中仍然存在以下限制:(I)需要在濾波器的降噪效果和處理速度之間進(jìn)行權(quán)衡，效果顯著的去斑濾波器可能不適合于進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理，(2)使用這些濾波器的物理模型通常將非相干噪聲視為O并且不考慮非相干噪聲的影響，(3)使用這些濾波器的降噪處理會(huì)使圖像在一定程度上變得模糊并對(duì)圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效去除圖像中的噪聲影響以提高圖像質(zhì)量的圖像處理系統(tǒng)和方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法，所述方法包括:(a)基于圖像中距每個(gè)像素不同距離處的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的不同程度的噪聲影響，按照?qǐng)D像的線性噪聲模型針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建降噪濾波器；(b)通過(guò)使用針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建的降噪濾波器分別對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行降噪濾波，以獲得降噪圖像。[0007]距所述每個(gè)像素越近的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越小，距所述每個(gè)像素越遠(yuǎn)的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越大。
[0008]在步驟(a)中，針對(duì)圖像中的像素i構(gòu)建的濾波器&滿足可以下等式(I):
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理方法，所述方法包括: (a)基于圖像中距每個(gè)像素不同距離處的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的不同程度的噪聲影響，按照?qǐng)D像的線性噪聲模型針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建降噪濾波器； (b)通過(guò)使用針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建的降噪濾波器分別對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行降噪濾波，以獲得降噪圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，距所述每個(gè)像素越近的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越小，距所述每個(gè)像素越遠(yuǎn)的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越大。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，針對(duì)圖像中的像素i構(gòu)建的濾波器fi滿足以下等式⑴: Ii =aiSi +h(I) 其中，gi表示從所述圖像直接獲取的像素i的實(shí)際像素強(qiáng)度，@和寫(xiě)分別表示通過(guò)計(jì)算以像素i為中心的預(yù)定范圍內(nèi)的像素對(duì)像素i產(chǎn)生的不同程度的噪聲影響，獲得的針對(duì)像素i的第一噪聲加權(quán)系數(shù)和第二噪聲加權(quán)系數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將使用等式(2)計(jì)算出的ξ確定為第一噪聲加權(quán)系數(shù):
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的方法，還包括: (C)通過(guò)增強(qiáng)降噪圖像中的高頻分量來(lái)獲取增強(qiáng)圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟(c)包括: (cl)在頻域中，通過(guò)使用針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建的所述降噪濾波器分別對(duì)降噪圖像中的每個(gè)像素進(jìn)行進(jìn)一步的濾波，提取所述降噪圖像的低頻分量； (c2)基于所述降噪圖像以及提取的所述降噪圖像的低頻分量，提取所述降噪圖像的高頻分量； (c3)對(duì)提取的降噪圖像的高頻分量和低頻分量進(jìn)行線性組合并增大高頻分量的權(quán)重，以獲得增強(qiáng)圖像。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在步驟(c2)中，通過(guò)以下等式(4)來(lái)提取降噪圖像的高頻分量Phigh:
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)預(yù)先確定入。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述圖像為光學(xué)相干層析(OCT)圖像。
10.一種用于提高圖像質(zhì)量的圖像處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 濾波器構(gòu)建單元，用于基于圖像中距每個(gè)像素不同距離處的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的不同程度的噪聲影響，按照?qǐng)D像的線性噪聲模型針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建降噪濾波器； 降噪處理單元，用于通過(guò)使用由濾波器構(gòu)建單元針對(duì)每個(gè)像素構(gòu)建的降噪濾波器分別對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行降噪濾波，以獲得降噪圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，距所述每個(gè)像素越近的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越小，距所述每個(gè)像素越遠(yuǎn)的像素的像素強(qiáng)度對(duì)所述每個(gè)像素產(chǎn)生的噪聲影響越大。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，由濾波器構(gòu)建單元針對(duì)圖像中的像素i構(gòu)建的濾波器fi滿足以下等式⑴:
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103578081SQ201210280809
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月8日
【發(fā)明者】許寬宏, 王強(qiáng), 張祐榮, 金智淵 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社