Two stage adaptive motion-compensated filter for noisy image sequences

Abstract EN

In this paper, we propose a new technique for motion compensated filtering of noisy image sequences which aims to achieve an efficient noise reduction without introducing blurring artefacts.

The technique consists in a cascade of the versions of the temporal and the spatiotemporal Adaptive Weighted Averaging (AWA) filter proposed in [11].

We referred the technique as a Two-Stage AWA filter (TS-AWA) [1][2].

The process consists in: first, the noisy observation is filtered temporally using the temporal AWA filter (AWA 1-D) along a large motion compensated temporal support.

Second, the resulting image sequence is then processed by the spatiotemporal AWA filter (AWA 3-D) along a smaller support which the motion trajectories are estimated after the first stage.

In each stage, motion trajectories are estimated with a modified block matching motion estimation algorithm [3].

Simulation results show that the proposed TS-AWA filter outperforms the AWA 3-D filter in both terms of visual quality and Signal to Noise Ratio improvement.

Abstract FRE

Dans cet article, nous proposons une nouvelle technique de filtrage de mouvement compensé de séquences d’images, qui vise à réaliser une réduction efficace du bruit sans introduire des artefacts à la séquence filtrée.

La technique consiste à mettre en cascade les versions temporelles et spatiotemporelles du filtre de moyennage pondéré adaptatif AWA proposé dans [11].

Le processus consiste d’abord à filtrer temporellement l’observation bruitée utilisant le filtre AWA temporel (AWA 1-D) à travers un large support temporel de mouvement compensé.

Ensuite, la séquence d’images résultante est traitée par le filtre AWA spatiotemporel (AWA 3-D) à travers un support temporel moins large, dont les trajectoires de mouvements sont estimées après le premier étage du filtrage.

L’estimation de mouvement est opérée en utilisant l’algorithme de l’appariement des pixels (PMA) [3].

Les résultats de la simulation montrent que le filtre TS-AWA proposé surpasse le filtre AWA 3-D en terme des deux critères : qualité visuelle et amélioration du SNR.