本技术涉及图像降噪，具体涉及一种快速非局部均值降噪方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术：
1、图像降噪一直是图像处理领域的难题之一，非局部均值降噪(non-local meansdenoising)是一种常见的图像降噪方法，其基本操作为：确定当前点及其搜索区域，针对搜索区域中的每个其他像素点，采用夹角余弦、绝对误差和、均方误差等相似度算法计算出当前点的邻域块与其他像素点的邻域块的相似度，一像素点的邻域块是指以该像素点为中心且大小固定的像素块，根据其他像素点对应的相似度，对搜索区域中各像素点的像素值进行加权平均计算，得到当前点的输出值。对于原始图像中的每个待降噪点都需要进行上述操作。
2、非局部均值降噪的降噪效果与搜索区域的大小直接相关，当搜索区域较大时，降噪效果较好，当搜索区域较小时，降噪效果变差，但搜索范围扩大的同时也带来了耗时增加的问题。目前算法加速方式有限定搜索区域、利用积分图节省部分计算等，但这些加速方式都无法在保证降噪效果的同时显著降低耗时。
技术实现思路
1、本技术提供一种快速非局部均值降噪方法、装置、设备及可读存储介质，可以解决现有技术中存在的加速方式无法在保证降噪效果的同时显著降低耗时技术问题。
2、第一方面，本技术实施例提供一种快速非局部均值降噪方法，所述快速非局部均值降噪方法包括：
3、针对原始图像中的每个待降噪点，将待降噪点与对应的每个参考点分别组合形成传递组合，其中，一待降噪点对应的参考点包括第一相邻点和第二相邻点，第一相邻点为该待降噪点的上相邻点或下相邻点，第二相邻点为该待降噪点的左相邻点或右相邻点；
4、针对每个传递组合，计算得到传递组合中两个像素点的邻域块的真实相似度；
5、确定当前点及其搜索区域，其中，当前点为一待降噪点，搜索区域中包含当前点、关联点和非关联点，关联点与当前点构成传递组合，非关联点与当前点不构成传递组合；
6、针对搜索区域中的每个非关联点，若非关联点与任意待降噪点构成传递组合，则确定当前点到非关联点的传递路径，根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度，否则计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的真实相似度，其中，传递路径由多个首尾相连的传递段形成，每个传递段由一个传递组合中的两个像素点相连形成；
7、根据各关联点对应的真实相似度以及各非关联点对应的近似相似度或真实相似度，对搜索区域中各像素点的像素值进行加权平均计算，得到当前点的输出值；
8、基于原始图像中每个待降噪点的输出值，输出降噪图像。
9、进一步地，一实施例中，所述根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度的步骤包括：
10、若确定出多条传递路径，则针对每条传递路径，根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度计算得到传递路径的传递相似度；
11、将多条传递路径的传递相似度的平均值或者最大值确定为当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度。
12、进一步地，一实施例中，所述根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度的步骤包括：
13、若仅确定出一条传递路径，则根据该传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度计算得到传递路径的传递相似度，将该传递相似度确定为当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度。
14、进一步地，一实施例中，传递相似度的计算公式为：
15、
16、或者
17、
18、其中，表示当前点s到非关联点e的传递路径r的传递相似度，传递路径r涉及n个传递组合，simi表示传递路径r涉及的第i个传递组合对应的真实相似度，simi∈[0,1]。
19、进一步地，一实施例中，一待降噪点对应的参考点还包括第一跳跃点和/或第二跳跃点；
20、第一跳跃点与该待降噪点的横坐标相同、纵坐标的差值绝对值等于预设纵向差，预设纵向差大于2；
21、第二跳跃点与该待降噪点的纵坐标相同、横坐标的差值绝对值等于预设横向值，预设横向差大于2。
22、进一步地，一实施例中，传递路径中，横向传递段的数量小于或等于当前点与非关联点的横坐标的差值绝对值，纵向传递段的数量小于或等于当前点与非关联点的纵坐标的差值绝对值。
23、进一步地，一实施例中，待降噪区域为矩形区域；
24、所述确定当前点到非关联点的传递路径的步骤包括：
25、若非关联点为待降噪点，且当前点与非关联点的横纵坐标均不相同，则确定当前点到非关联点的传递路径为第一传递路径和第二传递路径；
26、其中，第一传递路径由当前点纵向延伸至第一对齐点，再由第一对齐点横向延伸至非关联点，第一对齐点与当前点的横坐标相同、与非关联点的纵坐标相同，第二传递路径由当前点横向延伸至第二对齐点，再由第二对齐点纵向延伸至非关联点，第二对齐点与当前点的纵坐标相同、与非关联点的横坐标相同。
27、第二方面，本技术实施例还提供一种快速非局部均值降噪装置，所述快速非局部均值降噪装置包括：
28、组合模块，用于针对原始图像中的每个待降噪点，将待降噪点与对应的每个参考点分别组合形成传递组合，其中，一待降噪点对应的参考点包括第一相邻点和第二相邻点，第一相邻点为该待降噪点的上相邻点或下相邻点，第二相邻点为该待降噪点的左相邻点或右相邻点；
29、第一相似度计算模块，用于针对每个传递组合，计算得到传递组合中两个像素点的邻域块的真实相似度；
30、搜索定位模块，用于确定当前点及其搜索区域，其中，当前点为一待降噪点，搜索区域中包含当前点、关联点和非关联点，关联点与当前点构成传递组合，非关联点与当前点不构成传递组合；
31、第二相似度计算模块，用于针对搜索区域中的每个非关联点，若非关联点与任意待降噪点构成传递组合，则确定当前点到非关联点的传递路径，根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度，否则计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的真实相似度，其中，传递路径由多个首尾相连的传递段形成，每个传递段由一个传递组合中的两个像素点相连形成；
32、加权计算模块，用于根据各关联点对应的真实相似度以及各非关联点对应的近似相似度或真实相似度，对搜索区域中各像素点的像素值进行加权平均计算，得到当前点的输出值；
33、降噪输出模块，用于基于原始图像中每个待降噪点的输出值，输出降噪图像。
34、第三方面，本技术实施例还提供一种快速非局部均值降噪设备，所述快速非局部均值降噪设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的快速非局部均值降噪程序，其中所述快速非局部均值降噪程序被所述处理器执行时，实现上述快速非局部均值降噪方法的步骤。
35、第四方面，本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有快速非局部均值降噪程序，其中所述快速非局部均值降噪程序被处理器执行时，实现上述快速非局部均值降噪方法的步骤。
36、本技术中，当前点的邻域块与搜索区域中其他像素点的邻域块的相似度有两种计算方式，一种是根据两个邻域块中各像素点的像素值计算出的真实相似度，另一种是根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度计算出的近似相似度，后者的计算复杂度远低于前者。如此，在搜索区域不变的情况下，相比于传统的非局部均值降噪方法，大幅减少了真实相似度的计算次数，从而在保证降噪效果的同时显著降低耗时。
1.一种快速非局部均值降噪方法，其特征在于，所述快速非局部均值降噪方法包括：
2.如权利要求1所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，所述根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度的步骤包括：
3.如权利要求1所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，所述根据传递路径涉及的每个传递组合对应的真实相似度，计算得到当前点的邻域块与非关联点的邻域块的近似相似度的步骤包括：
4.如权利要求2或3所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，传递相似度的计算公式为：
5.如权利要求1所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，一待降噪点对应的参考点还包括第一跳跃点和/或第二跳跃点；
6.如权利要求1所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，传递路径中，横向传递段的数量小于或等于当前点与非关联点的横坐标的差值绝对值，纵向传递段的数量小于或等于当前点与非关联点的纵坐标的差值绝对值。
7.如权利要求6所述的快速非局部均值降噪方法，其特征在于，待降噪区域为矩形区域；
8.一种快速非局部均值降噪装置，其特征在于，所述快速非局部均值降噪装置包括：
9.一种快速非局部均值降噪设备，其特征在于，所述快速非局部均值降噪设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的快速非局部均值降噪程序，其中所述快速非局部均值降噪程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的快速非局部均值降噪方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有快速非局部均值降噪程序，其中所述快速非局部均值降噪程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的快速非局部均值降噪方法的步骤。
