圖解噪聲與去噪 之二:從『均值濾波』到『BM3D』
本文系微信公眾號《大話成像》,知乎專欄《大話成像 all in camera》原創(chuàng)文章,轉(zhuǎn)載請注明出處。
上一篇講過了temporal noise和Fix patter noise的分離,通過多幀平均可以去除掉temporal noise,并分離出FPN,在這篇將介紹如何去除FPN。
在信號處理教科書中,介紹過很多經(jīng)典的圖像去噪方法,主要的是針對隨機(jī)噪聲的,對于圖像中非隨機(jī)噪聲,比如sensor本身的物理缺陷導(dǎo)致的hot pixel,weak pixel 或是dead pixel,一般稱之為impulse noise,對于impulse noise有單獨(dú)的處理方法,因?yàn)樗麄儾粚儆陔S機(jī)噪聲。
隨機(jī)噪聲也就是在比圖像的真實(shí)信號或高或低的不確定變化。
如果中間的虛線視作真實(shí)信號,紅色和藍(lán)色的曲線代表隨機(jī)噪聲疊加后的信號,如果虛線定義為0,那么所有隨機(jī)噪聲求和應(yīng)為0 ,在統(tǒng)計(jì)學(xué)上叫零和噪聲。
由于零和噪聲的這種特點(diǎn),均值濾波可以降低圖像的噪聲。
如圖所示,淺藍(lán)色的線代表紅藍(lán)線求均值以后的信號,波動(dòng)的幅度明顯減小了,也就是噪聲降低了。