基于稀疏表示的CCD噪聲估計及濾除.pdf

1、電荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD),作為數(shù)碼相機(jī)的核心器件,在成像過程中會產(chǎn)生復(fù)雜的噪聲。這種噪聲并不是簡單的加性高斯白噪聲(Additive Gaussian White Noise,AWGN),而是一種嚴(yán)重依賴于信號強(qiáng)度的噪聲(Signal-dependent Noise,SDN)。獲知 CCD的噪聲水平不僅可以用來評價圖像傳感器的質(zhì)量,還可以用來調(diào)整許多計算機(jī)視覺算法的參數(shù),因此準(zhǔn)確估計CCD的噪聲

2、水平函數(shù)具有重要意義。
　　常見的噪聲估計算法都是針對高斯白噪聲設(shè)計,對于這種依賴于信號的噪聲并不適用。因此本文提出了一種基于稀疏表示的CCD噪聲估計方法,其中需要計算三個要素:用于稀疏表示的字典、噪聲估計的樣本點(diǎn)以及樣本點(diǎn)的可信度。對于稀疏表示字典,本文先根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界中CCD類型和噪聲強(qiáng)度計算出一個噪聲水平函數(shù)庫,再對其做PCA分析得到。而樣本點(diǎn)及其可信度可以分別通過從空間域和DCT域的方法得到。在空間域中,本文是先利用圖像結(jié)構(gòu)

3、分析器搜索圖像中的光滑塊,然后再對這些圖像塊按照彩色濾鏡矩陣的排列方式進(jìn)行采樣,最后計算出樣本點(diǎn)。而每一個樣本點(diǎn)的可信度是由相關(guān)圖像塊的光滑程度決定。而在變換域中,由于得到的樣本點(diǎn)準(zhǔn)確度較高,因此可以忽略可信度的計算,只估計噪聲樣本點(diǎn)。本節(jié)先對抽樣后的光滑圖像進(jìn)行DCT變換,然后再利用高頻系數(shù)的方差來計算噪聲估計的樣本點(diǎn)。在得到了稀疏表示的字典、噪聲估計樣本點(diǎn)和樣本點(diǎn)可信度,根據(jù)稀疏表示的理論,就可以準(zhǔn)確重構(gòu)出CCD的噪聲水平曲線。