一种图像的噪声估计方法、装置及存储介质与流程

技术特征：
1.一种图像的噪声估计方法，其特征在于，包括：对待估计图像进行分块处理得到多个含噪图像块；从所述多个含噪图像块中筛选待估计的含噪图像块；向所述待估计的含噪图像块加入多个不同噪声标准差的高斯白噪声，得到对应的多个新含噪图像块；对每个所述新含噪图像块进行奇异值分解并计算对应的尾部奇异值均值，根据各所述尾部奇异值均值计算所述待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值；对所有待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值取平均，得到所述待估计图像的噪声标准差估计值。2.根据权利要求1所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，所述含噪图像块的尺寸为64
×
64。3.根据权利要求1所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，所述从所述多个含噪图像块中筛选待估计的含噪图像块，包括：对所述含噪图像块进行奇异值分解，选取前部h个奇异值计算平均值，得到对应所述含噪图像块的前部奇异值均值；对所述多个含噪图像块的前部奇异值均值求取平均数，根据求取的平均数设置筛选阈值；筛选前部奇异值均值大于所述筛选阈值的含噪图像块作为所述待估计的含噪图像块。4.根据权利要求1所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，所述计算对应的尾部奇异值均值，包括：对所述待估计图像进行奇异值分解得到奇异值矩阵，对所述奇异值矩阵进行重构，得到重构图像矩阵，通过最小化所述重构图像矩阵的峰度值获取对应的截断参数的最优值t；根据所述截断参数的最优值t设置尾部奇异值均值的计算式为：式中，p
t
表示尾部奇异值均值，r为图像宽度，s(i)表示图像的第i个奇异值；根据所述尾部奇异值均值的计算式计算新含噪图像块的尾部奇异值均值。5.根据权利要求1所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，所述根据各所述尾部奇异值均值计算所述待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值，包括：构造一组相同尺寸的纯噪声图像，对所述纯噪声图像进行实验统计以得到噪声相关系数；根据各所述尾部奇异值均值形成相应的数据点序列；根据所述数据点序列及所述噪声相关系数，构建对应的尾部奇异值均值方程组，所述尾部奇异值均值方程组的未知数包括所述待估计的含噪图像块的噪声标准差；对所述尾部奇异值均值方程组进行求解，得到所述噪声标准差估计值。6.根据权利要求5所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，所述对所述尾部奇异值均值方程组进行求解，包括：利用高斯牛顿迭代法对所述尾部奇异值均值方程组进行求解，在求解过程中以高斯牛
顿迭代法求得的增量作为线搜索的搜索方向，并利用回溯armijo线搜索调整步长。7.根据权利要求5所述的图像的噪声估计方法，其特征在于，设所述一组相同尺寸的纯噪声图像的噪声标准差为σ
j
,j＝1,
…
,m，所述对所述纯噪声图像进行实验统计以得到噪声相关系数，包括：对每个所述纯噪声图像进行奇异值分解并求出对应的尾部奇异值均值根据所述对应的尾部奇异值均值及对应的噪声标准差构建数据点序列φ，对数据点序列φ进行正比例拟合，得到所述噪声相关系数。8.一种图像的噪声估计装置，其特征在于，包括：图像分块模块，用于对待估计图像进行分块处理得到多个含噪图像块；图像筛选模块，用于从所述多个含噪图像块中筛选待估计的含噪图像块；噪声处理模块，用于向所述待估计的含噪图像块加入多个不同噪声标准差的高斯白噪声，得到对应的多个新含噪图像块；第一计算模块，用于对每个所述新含噪图像块进行奇异值分解并计算对应的尾部奇异值均值，根据各所述尾部奇异值均值计算所述待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值；第二计算模块，用于对所有待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值取平均，得到所述待估计图像的噪声标准差估计值。9.根据权利要求8所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，所述含噪图像块的尺寸为64
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64。10.根据权利要求8所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，所述图像筛选模块包括：第一计算单元，用于对所述含噪图像块进行奇异值分解，选取前部h个奇异值计算平均值，得到对应所述含噪图像块的前部奇异值均值；第一设置单元，用于对所述多个含噪图像块的前部奇异值均值求取平均数，根据求取的平均数设置筛选阈值；筛选单元，用于筛选前部奇异值均值大于所述筛选阈值的含噪图像块作为所述待估计的含噪图像块。11.根据权利要求8所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：参数值获取单元，用于对所述待估计图像进行奇异值分解得到奇异值矩阵，对所述奇异值矩阵进行重构，得到重构图像矩阵，通过最小化所述重构图像矩阵的峰度值获取对应的截断参数的最优值t；第二设置单元，用于根据所述截断参数的最优值t设置尾部奇异值均值的计算式为：式中，p
t
表示尾部奇异值均值，r为图像宽度，s(i)表示图像的第i个奇异值；第二计算单元，用于根据所述尾部奇异值均值的计算式计算新含噪图像块的尾部奇异值均值。
12.根据权利要求8所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，所述第一计算模块还包括：噪声相关系数获取单元，用于构造一组相同尺寸的纯噪声图像，对所述纯噪声图像进行实验统计以得到噪声相关系数；数据点序列形成单元，用于根据各所述尾部奇异值均值形成相应的数据点序列；方程组构建单元，用于根据所述数据点序列及所述噪声相关系数，构建对应的尾部奇异值均值方程组，所述尾部奇异值均值方程组的未知数包括所述待估计的含噪图像块的噪声标准差；求解单元，用于对所述尾部奇异值均值方程组进行求解，得到所述噪声标准差估计值。13.根据权利要求12所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，所述求解单元具体用于：利用高斯牛顿迭代法对所述尾部奇异值均值方程组进行求解，在求解过程中以高斯牛顿迭代法求得的增量作为线搜索的搜索方向，并利用回溯armijo线搜索调整步长。14.根据权利要求12所述的图像的噪声估计装置，其特征在于，设所述一组相同尺寸的纯噪声图像的噪声标准差为σ
j
,j＝1,
…
,m，所述噪声相关系数获取单元具体用于：对每个所述纯噪声图像进行奇异值分解并求出对应的尾部奇异值均值根据所述对应的尾部奇异值均值及对应的噪声标准差构建数据点序列φ，对数据点序列φ进行正比例拟合，得到所述噪声相关系数。15.一种图像的噪声估计装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；其中，所述指令为可实现如权利要求1-7任意一项所述的图像的噪声估计方法的步骤的指令；处理器，用于执行所述存储器中的指令。16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的图像的噪声估计方法的步骤。

技术总结
本发明涉及图像处理技术领域，公开了一种图像的噪声估计方法、装置及存储介质。本发明将待估计图像进行分块，并对所得的含噪图像块进行筛选以得到待估计的含噪图像块，通过向待估计的含噪图像块加入多个不同噪声标准差的高斯白噪声，得到相应数量的新含噪图像块，进而通过各新含噪图像块的尾部奇异值均值计算待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值，对各待估计的含噪图像块的噪声标准差估计值取平均，从而得到待估计图像的噪声标准差估计值；本发明实施例通过多次加入随机噪声实现原始噪声标准差的估计，从概率上减小了估计方法的偶然性，使得估计结果更为稳定，提高了估计精度。度。度。


技术研发人员：祁金利 孙蕾 李铿鹏 钟奋发
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/1/18