專利名稱：圖像處理裝置、方法以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于對輸入影像信號進(jìn)行噪聲降低的圖像處理裝置、圖像處理方法以及圖像處理程序。
背景技術(shù)：
以往，作為降低影像信號的噪聲的方法，提出了如下方法對噪聲的產(chǎn)生量進(jìn)行建模，根據(jù)該噪聲模型估計(jì)針對輸入影像信號的噪聲的產(chǎn)生量，從而進(jìn)行噪聲降低處理。例如，在專利文獻(xiàn)1中，提出了根據(jù)輸入影像信號和基準(zhǔn)噪聲模型計(jì)算噪聲量的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-303802號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在上述專利文獻(xiàn)1所公開的方法中，由于以下理由，存在較暗部位的噪聲幾乎沒有降低的問題。例如，在使用基準(zhǔn)噪聲模型進(jìn)行噪聲降低的情況下，所輸入的影像信號越亮，與攝像元件對應(yīng)的噪聲量越增加。因此，當(dāng)使用基準(zhǔn)噪聲模型進(jìn)行噪聲降低時(shí)，判斷為在較亮部位噪聲量較多，噪聲降低效果提高，但是，較暗部位的噪聲降低效果不太明顯。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供如下的圖像處理裝置、圖像處理方法以及圖像處理程序能夠?qū)^暗部位等規(guī)定信號值區(qū)域與除此之外的區(qū)域的噪聲降低效果賦予差異。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下手段。本發(fā)明的第一方式是一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有攝影模式選擇單元，其從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式；以及噪聲降低處理單元，其在由所述攝影模式選擇單元選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理。本發(fā)明的第二方式是一種圖像處理程序，該圖像處理程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式的處理；以及在所述選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理的處理。本發(fā)明的第三方式是一種圖像處理方法，該圖像處理方法具有以下步驟從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式的步驟；以及在所述選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理的步驟。發(fā)明效果本發(fā)明發(fā)揮能夠提高較暗部位的噪聲降低效果的效果。


圖1是示出本發(fā)明的第1和第2實(shí)施方式的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖2是示出利用函數(shù)表示圖1所示的基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖3是利用離散點(diǎn)表示的基準(zhǔn)噪聲模型的圖。圖4是示出利用離散點(diǎn)表示基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的自適應(yīng)噪聲模型的一例的圖。圖5是示出利用函數(shù)表示基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的自適應(yīng)噪聲模型的一例的圖。圖6是示出利用離散點(diǎn)表示基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的自適應(yīng)噪聲模型的一例的圖。圖7是示出利用離散點(diǎn)表示基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的自適應(yīng)噪聲模型的一例的圖。圖8是示出存在多個(gè)利用函數(shù)表示的基準(zhǔn)噪聲模型時(shí)的一例的圖。圖9是示出本發(fā)明的第1和第2實(shí)施方式的處理的動作流程的圖。圖10是示出自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理的動作流程的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的圖像處理裝置的實(shí)施方式。[第1實(shí)施方式]圖1是示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式的攝像系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。本實(shí)施方式的攝像系統(tǒng)例如是數(shù)字照相機(jī)，具有攝像裝置，其具有透鏡系統(tǒng)101和CXD 102 ；以及圖像處理裝置，其對攝像裝置所取得的圖像信號實(shí)施噪聲降低處理等各種圖像處理。在攝像系統(tǒng)的圖像處理裝置中，A/D轉(zhuǎn)換部103與攝影模式選擇部104連接。攝影模式選擇部104與緩存器105、信號值區(qū)域設(shè)定部106連接。緩存器105與噪聲量計(jì)算部 109和噪聲降低處理部110連接。信號值區(qū)域設(shè)定部106與自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108連接?；鶞?zhǔn)噪聲模型存儲部107與基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114連接?；鶞?zhǔn)噪聲模型選擇部114 與自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108連接。自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108與噪聲量計(jì)算部109連接。 噪聲量計(jì)算部109與噪聲降低處理部110連接。噪聲降低處理部110與輸出部111連接。并且，微型計(jì)算機(jī)等控制部112與A/D轉(zhuǎn)換部103、攝影模式選擇部104、信號值區(qū)域設(shè)定部106、基準(zhǔn)噪聲模型存儲部107、自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108、噪聲量計(jì)算部109、噪聲降低處理部110、輸出部111雙向連接。并且，具有電源開關(guān)和用于進(jìn)行變量設(shè)定的接口的外部接口(以下省略為I/F)部113也與控制部112雙向連接。A/D轉(zhuǎn)換部103將經(jīng)由透鏡系統(tǒng)101和CXD (攝像元件)102輸入的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號后的輸入圖像信號輸出到攝影模式選擇部104。攝影模式選擇部104預(yù)先保有多個(gè)攝影模式，從中選擇出用戶從外部I/F部113 輸入的攝影模式。進(jìn)而，對從A/D轉(zhuǎn)換部103取得的輸入圖像信號實(shí)施與選擇出的攝影模式對應(yīng)的圖像處理，將其輸出到信號值區(qū)域設(shè)定部106和緩存器105。例如，作為攝影模式， 除了通常模式以外，還可以列舉煙花模式和夜景模式這種適于拍攝亮度差大的被攝體的模式。緩存器105臨時(shí)存儲實(shí)施了與攝影模式對應(yīng)的圖像處理后的圖像信號和攝影模式的信息，將其輸出到噪聲量計(jì)算部109和噪聲降低處理部110。信號值區(qū)域設(shè)定部106保有關(guān)于特定攝影模式將攝影模式和用于設(shè)定信號值區(qū)域的閾值對應(yīng)起來的信息，僅限于由攝影模式選擇部104選擇出的攝影模式符合該特定攝影模式的情況下，提取與該攝影模式對應(yīng)的閾值，將該閾值以下的信號值區(qū)域設(shè)定為規(guī)定信號值區(qū)域，輸出到自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108。因此，在由攝影模式選擇部104選擇出的攝影模式不符合預(yù)先登記的特定攝影模式的情況下，不從信號值區(qū)域設(shè)定部106向自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108輸出規(guī)定信號區(qū)域的信息?；鶞?zhǔn)噪聲模型存儲部107存儲多個(gè)由CCD 102的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型。具體而言，在基準(zhǔn)噪聲模型中存儲有與CCD 102的種類和攝影模式對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型。圖3 示出基準(zhǔn)噪聲模型的一例。在圖3中，橫軸是信號值，縱軸是噪聲量，圖3示出噪聲量隨著信號值的增大而增大的情況?；鶞?zhǔn)噪聲模型選擇部114從存儲在基準(zhǔn)噪聲模型存儲部107中的多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型中，選擇與取得輸入圖像信號時(shí)使用的CCD 102和攝影模式對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型。由基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114選擇出的基準(zhǔn)噪聲模型被輸出到自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108。在由信號值區(qū)域設(shè)定部106輸入了規(guī)定信號值區(qū)域的情況下，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108變更從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114輸入的基準(zhǔn)噪聲模型中的規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，將其設(shè)定為自適應(yīng)噪聲模型。由此，能夠設(shè)定針對規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型與針對規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲模型不同的自適應(yīng)噪聲模型。并且，此時(shí)，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108以使規(guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的邊界中的噪聲量一致的方式，設(shè)定自適應(yīng)噪聲模型。由此，能夠?qū)λ斎氲膱D像信號中的較暗部位等規(guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲降低效果賦予差異。另一方面，在未由信號值區(qū)域設(shè)定部106 輸入規(guī)定信號值區(qū)域的信息的情況下，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108將從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114輸入的基準(zhǔn)噪聲模型直接輸出到噪聲量計(jì)算部109。下面，使用圖2詳細(xì)說明自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108。如圖2所示，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108構(gòu)成為具有函數(shù)設(shè)定部301和自適應(yīng)噪聲模型生成部302。函數(shù)設(shè)定部301設(shè)定用于對從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114取得的基準(zhǔn)噪聲模型的規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù)。該函數(shù)由以下的(1)式給出。f (χ) ‘ = α . f (χ) + β (1)在上述(1)式中，f (χ)‘是轉(zhuǎn)換后的噪聲模型，f(x)是轉(zhuǎn)換前的基準(zhǔn)噪聲模型，α 是負(fù)系數(shù)，β是正系數(shù)。并且，上述(1)式例如如圖5所示。上述(1)式是將從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114取得的基準(zhǔn)噪聲模型乘以負(fù)系數(shù)α 并加上正值β的函數(shù)。該負(fù)系數(shù)α和正值β可以由用戶通過外部I/F部113設(shè)定，也可以根據(jù)攝影模式預(yù)先既定。自適應(yīng)噪聲模型生成部302使用由函數(shù)設(shè)定部301設(shè)定的上述(1)式表示的函數(shù)，對基準(zhǔn)噪聲模型的規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成自適應(yīng)噪聲模型。由此，自適應(yīng)噪聲模型成為如下的噪聲模型規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型由上述函數(shù)表示，規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲模型直接采用基準(zhǔn)噪聲模型。此時(shí)，自適應(yīng)噪聲模型生成部302以使規(guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的邊界中的噪聲量一致的方式，生成自適應(yīng)噪聲模型。這樣生成的自適應(yīng)噪聲模型被輸出到噪聲量計(jì)算部109。另外，如上所述，在未由信號值區(qū)域設(shè)定部106輸入規(guī)定信號值區(qū)域的信息的情況下、即攝影模式不符合預(yù)先登記的特定攝影模式的情況下，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108不進(jìn)行上述自適應(yīng)噪聲模型的設(shè)定處理，將從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114輸入的基準(zhǔn)噪聲模型直接輸出到噪聲量計(jì)算部109。噪聲量計(jì)算部109根據(jù)由自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108設(shè)定的自適應(yīng)噪聲模型，計(jì)算針對各信號值的噪聲量，將其輸出到噪聲降低處理部110。噪聲降低處理部110讀出存儲在緩存器105中的輸入圖像信號，根據(jù)由噪聲量計(jì)算部109計(jì)算出的噪聲量，對該輸入圖像信號實(shí)施噪聲降低處理。實(shí)施了噪聲降低處理后的圖像信號被輸出到輸出部111。輸出部111在存儲卡等記錄介質(zhì)中記錄并保存由噪聲降低處理部110實(shí)施了噪聲降低處理后的圖像信號。接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的圖像處理系統(tǒng)的作用。當(dāng)用戶在經(jīng)由外部I/F部113設(shè)定了攝像尺寸等攝影條件后進(jìn)行攝影時(shí)，通過透鏡系統(tǒng)101和CCD 102將被攝體的光信息轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號，輸入到A/D轉(zhuǎn)換部103。輸入到A/D轉(zhuǎn)換部103的模擬信號即輸入圖像信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號，轉(zhuǎn)換后的輸入圖像信號被輸出到攝影模式選擇部104。在攝影模式選擇部104中，判別取得該輸入圖像信號時(shí)的攝影模式，并且，對輸入圖像信號實(shí)施與該攝影模式對應(yīng)的圖像處理。圖像處理后的輸入圖像信號與攝影模式的信息一起被輸出到緩存器105、信號值區(qū)域設(shè)定部106、基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114。在緩存器105中臨時(shí)存儲攝影模式的信息和輸入圖像信號后，將其輸出到噪聲量計(jì)算部109和噪聲降低處理部110。在信號值區(qū)域設(shè)定部106中，在由攝影模式選擇部104 選擇出的攝影模式是特定攝影模式的情況下，選擇與該攝影模式對應(yīng)的規(guī)定信號值區(qū)域， 將其輸出到自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108。在基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114中，從基準(zhǔn)噪聲模型存儲部107中提取與CCD 102對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型將其輸出到自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108。在自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108中，在由信號值區(qū)域設(shè)定部106輸入了規(guī)定信號值區(qū)域的信息的情況下，通過上述(1)式所示的函數(shù)，對從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114輸入的基準(zhǔn)噪聲模型中的規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而生成自適應(yīng)噪聲模型，該自適應(yīng)噪聲模型被輸出到噪聲量計(jì)算部109。另一方面，在未從信號值區(qū)域設(shè)定部106輸入規(guī)定信號值區(qū)域的信息的情況下，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108不進(jìn)行自適應(yīng)噪聲模型的生成處理，將從基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114輸入的基準(zhǔn)噪聲模型直接輸出到噪聲量計(jì)算部109。在噪聲量計(jì)算部109中，根據(jù)由自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108設(shè)定的自適應(yīng)噪聲模型計(jì)算噪聲量，將計(jì)算出的噪聲量輸出到噪聲降低處理部110。在噪聲降低處理部110中， 根據(jù)由噪聲量計(jì)算部109計(jì)算出的噪聲量，對臨時(shí)存儲在緩存器105中的輸入圖像信號實(shí)施噪聲降低處理，實(shí)施了噪聲降低處理后的圖像信號被輸出到輸出部111。在輸出部111 中，將實(shí)施了噪聲降低處理后的圖像信號記錄保存在存儲卡等記錄介質(zhì)中。
另外，在上述實(shí)施方式中，說明了對包含透鏡系統(tǒng)101和CXD 102的攝像裝置進(jìn)行一體化的結(jié)構(gòu)的攝像系統(tǒng)，但是，不限于這種結(jié)構(gòu)，攝像裝置也可以是分體的。即，圖像處理裝置也可以從存儲卡等記錄介質(zhì)中讀出通過分體的攝像裝置進(jìn)行攝像并以未處理的原始(RAW)數(shù)據(jù)的形式記錄在該記錄介質(zhì)中的圖像信號并進(jìn)行處理。但是，此時(shí)，將攝影時(shí)的信息(ISO靈敏度或白平衡系數(shù)等)記錄在頭部等中。另外，不限于經(jīng)由記錄介質(zhì)從分體的攝像裝置向圖像信號處理裝置傳送各種信息的形式，也可以經(jīng)由通信線路等進(jìn)行。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，以基于硬件的圖像信號處理為前提，但是，不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，將來自CCD 102的信號作為未處理的原始(RAW)數(shù)據(jù)記錄在存儲卡等計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)中，并且，將來自控制部112的攝影時(shí)的信息(ISO靈敏度或白平衡系數(shù)等) 作為頭信息記錄在記錄介質(zhì)中。然后，能夠使計(jì)算機(jī)執(zhí)行作為單獨(dú)軟件的圖像信號處理程序，使計(jì)算機(jī)讀取記錄介質(zhì)的信息并進(jìn)行處理。并且，與上述情況相同，不限于經(jīng)由記錄介質(zhì)從攝像裝置向計(jì)算機(jī)傳送各種信息， 也可以經(jīng)由通信線路等進(jìn)行。下面，參照圖9說明通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理程序而實(shí)現(xiàn)的圖像處理方法的處理順序。圖9是示出由上述圖像處理裝置實(shí)現(xiàn)的圖像信號處理的相關(guān)動作流程的圖。首先，當(dāng)輸入了輸入圖像信號和頭信息后(步驟SA1-1)，根據(jù)該頭信息選擇攝影模式(步驟SAl-幻。接著，設(shè)定與在步驟SA1-2中選擇出的攝影模式對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型 (步驟SA卜3)，進(jìn)而，設(shè)定信號值區(qū)域(步驟SA1-4)。接著，使用在步驟SA1-3中選擇出的基準(zhǔn)噪聲模型和在步驟SA1-4中設(shè)定的規(guī)定信號值區(qū)域，設(shè)定自適應(yīng)噪聲模型(步驟SA1-5)， 使用該自適應(yīng)噪聲模型計(jì)算輸入圖像信號的噪聲量(步驟SA1-6)，根據(jù)計(jì)算出的噪聲量進(jìn)行噪聲降低處理(步驟SA1-7)。輸出在步驟SA1-7中所處理的噪聲降低后的圖像信號，結(jié)束本處理(步驟SA1-8)。圖10是上述步驟SA1-5中的自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理的相關(guān)動作流程。首先，設(shè)定用于對基準(zhǔn)噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù)(步驟SA2-1)。接著，使用在步驟SA2-1中設(shè)定的函數(shù)生成自適應(yīng)噪聲模型(步驟SA2-2)。如以上說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像處理裝置、方法以及程序，使針對規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型與針對規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲模型不同，所以能夠?qū)σ?guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲降低效果賦予差異。由此，能夠更加可靠地對輸入圖像信號中的較暗部位等與攝影模式對應(yīng)的規(guī)定信號值區(qū)域?qū)嵤┰肼暯档吞幚?，能夠進(jìn)行適于輸入圖像信號的噪聲降低處理。[變形例1]在本實(shí)施方式中，函數(shù)設(shè)定部設(shè)定由上述(1)式表示的函數(shù)，但是，該函數(shù)式不限于該例子。例如，如以下的(2)式所示，也可以設(shè)定如下的函數(shù)在規(guī)定信號值區(qū)域中使噪聲量恒定為f(i)。f(x) ‘ = f(i) (2)另外，例如，上述(2)式如圖4所示。并且，在上述(2)式中，f (X)'是轉(zhuǎn)換后的噪聲模型，f (i)是規(guī)定信號值區(qū)域與該規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的邊界i中的基準(zhǔn)噪聲模型的噪聲量。
[變形例2]并且，在上述本實(shí)施方式中，設(shè)基準(zhǔn)噪聲模型為利用函數(shù)表示的連續(xù)值，但是，不限于該例子。例如，也可以通過離散的多個(gè)信號值、針對該信號值的噪聲量的信息、以及連接該噪聲量之間的直線的斜率信息來表示基準(zhǔn)噪聲模型。這種基準(zhǔn)噪聲模型例如如圖6所示。該情況下，自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部108根據(jù)這些值生成表現(xiàn)為連續(xù)值的基準(zhǔn)噪聲模型， 使用該基準(zhǔn)噪聲模型生成自適應(yīng)噪聲模型。[變形例3]在本實(shí)施方式中，在自適應(yīng)噪聲模型的規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域中，不對基準(zhǔn)噪聲模型實(shí)施處理，直接設(shè)定基準(zhǔn)噪聲模型，但是，不限于該例子。例如，也可以在規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域中將噪聲量設(shè)定為0。例如如圖7所示。另外，在本實(shí)施方式中，以在數(shù)字照相機(jī)中應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理裝置的情況為例進(jìn)行了說明，但是不限于此，也能夠應(yīng)用于假設(shè)了動態(tài)圖像的其他攝像系統(tǒng)。并且，在本實(shí)施方式中，關(guān)于信號值區(qū)域的設(shè)定方法，根據(jù)針對特定攝影模式而預(yù)先保有的閾值進(jìn)行了設(shè)定，但是不限于此，也可以通過外部I/F部113，由用戶手動設(shè)定用于設(shè)定希望提高噪聲降低效果的部分的信號值區(qū)域的閾值。并且，在本實(shí)施方式中，在自適應(yīng)噪聲模型的設(shè)定中，在特定攝影模式的情況下， 根據(jù)基準(zhǔn)噪聲模型，使用函數(shù)進(jìn)行噪聲量的轉(zhuǎn)換處理，從而設(shè)定自適應(yīng)噪聲模型，但是不限于此，也可以從開始登記規(guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲模型不同的自適應(yīng)噪聲模型，根據(jù)攝影模式提取既定的自適應(yīng)噪聲模型進(jìn)行設(shè)定。[第2實(shí)施方式]接著，參照

本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像處理裝置。在本實(shí)施方式中，說明將本發(fā)明的圖像處理裝置應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置的情況。下面， 關(guān)于本實(shí)施方式的圖像處理裝置，省略與第1實(shí)施方式相同之處的說明，主要說明不同之處。圖1是示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像處理裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖1 所示，本實(shí)施方式的圖像處理裝置與上述第1實(shí)施方式所具有的各部分相同，但是，圖1的透鏡系統(tǒng)101、CCD 102包含在內(nèi)窺鏡鏡體中。在內(nèi)窺鏡裝置中，攝影模式具有通過通常光進(jìn)行攝影觀察的通常攝影模式和通過特殊光進(jìn)行攝影觀察的特殊攝影模式。例如，作為特殊攝影模式的一例，具有公知的窄帶光觀察(NBI)。并且，在基準(zhǔn)噪聲模型存儲部107中存儲有與上述攝影模式或各內(nèi)窺鏡鏡體對應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型。此時(shí)，在增益由于照度而自動變化的情況下，還可以按照每個(gè)增益存儲基準(zhǔn)噪聲模型。圖8示出基準(zhǔn)噪聲模型的一例。在圖8中，橫軸是信號值，縱軸是噪聲量，具有噪聲量隨著信號值的增大而增大的特性。該特性由于攝影模式或內(nèi)窺鏡鏡體的種類、增益而不同。并且，在本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)噪聲模型選擇部114從多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型中，選擇與攝影模式、所設(shè)置的內(nèi)窺鏡鏡體、增益對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型。如以上說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的圖像處理裝置、方法以及程序，使針對規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型與針對規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲模型不同，所以能夠?qū)σ?guī)定信號值區(qū)域與規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域的噪聲降低效果賦予差異。由此，例如在要使用窄帶光觀察(NBI)以較高對比度觀察血管的情況下，能夠?qū)ρ汉驼衬け韺拥脑肼暯档托Чx予差異，能夠提高病變觀察的精度。進(jìn)而，在增益由于輸入圖像中的照度而自動變化的情況下，通過選擇與增益對應(yīng)的基準(zhǔn)噪聲模型，能夠進(jìn)行與照度對應(yīng)的噪聲降低。由此，例如在使用窄帶光觀察(NBI)的情況下，能夠提高病變觀察的精度。另外，本實(shí)施方式的攝像系統(tǒng)與上述第1實(shí)施方式同樣，也可以是攝像裝置為分體的攝像系統(tǒng)。并且，也可以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像信號處理程序來進(jìn)行同樣的處理。另外，在上述中，作為攝像系統(tǒng)的一例，以數(shù)字照相機(jī)、內(nèi)窺鏡裝置為例進(jìn)行了說明，但是不限于此，本發(fā)明的圖像處理裝置、方法以及程序能夠廣泛應(yīng)用于對圖像信號進(jìn)行處理的系統(tǒng)。例如，能夠應(yīng)用于對動態(tài)圖像進(jìn)行處理的動態(tài)圖像數(shù)字照相機(jī)等。標(biāo)號說明104 攝影模式選擇部；106 信號值區(qū)域設(shè)定部；107 基準(zhǔn)噪聲模型存儲部；108 自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定部；109 噪聲量計(jì)算部；110 噪聲降低處理部；114 基準(zhǔn)噪聲模型選擇部；301 函數(shù)設(shè)定部；302 自適應(yīng)噪聲模型生成部。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有攝影模式選擇單元，其從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式；以及噪聲降低處理單元，其在由所述攝影模式選擇單元選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，該圖像處理裝置具有基準(zhǔn)噪聲模型存儲單元，其存儲根據(jù)所述攝像元件決定的基準(zhǔn)噪聲模型；以及自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定單元，其根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件，變更存儲在所述基準(zhǔn)噪聲模型存儲單元內(nèi)的所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此設(shè)定所述自適應(yīng)噪聲模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，在所述基準(zhǔn)噪聲模型存儲單元中對應(yīng)地存儲有多個(gè)攝像元件的識別信息和多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型，該圖像處理裝置具有基準(zhǔn)噪聲模型選擇單元，該基準(zhǔn)噪聲模型選擇單元從所述基準(zhǔn)噪聲模型存儲單元中取得與所使用的攝像元件對應(yīng)的所述基準(zhǔn)噪聲模型，將其輸出到所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的圖像處理裝置，其中，所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定單元使所述自適應(yīng)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域與除此之外的信號值區(qū)域的邊界處的噪聲量一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定單元具有函數(shù)設(shè)定單元，其設(shè)定用于對所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù)；以及自適應(yīng)噪聲模型生成單元，其使用由該函數(shù)設(shè)定單元設(shè)定的函數(shù)，變更所述基準(zhǔn)噪聲模型的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此生成所述自適應(yīng)噪聲模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中，所述函數(shù)設(shè)定單元設(shè)定使所述規(guī)定信號值區(qū)域中的噪聲量恒定的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中，所述函數(shù)設(shè)定單元設(shè)定將所述基準(zhǔn)噪聲模型乘以負(fù)系數(shù)并加上正值的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2 7中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，所述基準(zhǔn)噪聲模型由與離散的多個(gè)信號值對應(yīng)的噪聲量表達(dá)，所述自適應(yīng)噪聲模型生成單元通過對該噪聲量進(jìn)行插值，求出連續(xù)的曲線，將該曲線作為所述基準(zhǔn)噪聲模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求2 8中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，所述自適應(yīng)噪聲模型生成單元將所述規(guī)定信號值區(qū)域以外的信號值區(qū)域中的噪聲量設(shè)定為零，生成所述自適應(yīng)噪聲模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，所述規(guī)定信號值區(qū)域由用戶設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，所述規(guī)定信號值區(qū)域根據(jù)所述攝影模式設(shè)定了既定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中，在由所述攝影模式選擇單元選擇出的攝影模式不是特定攝影模式的情況下，所述噪聲降低處理單元使用所述基準(zhǔn)噪聲模型進(jìn)行噪聲降低處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中， 所述特定攝影模式是利用特殊光進(jìn)行觀察的特殊攝影模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其中，所述特定攝影模式是夜景模式、煙花模式等適于拍攝亮度差大的被攝體的模式。
15.一種圖像處理程序，該圖像處理程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理 攝影模式選擇處理，從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式；以及噪聲降低處理，在所述選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理程序，其中，該圖像處理程序具有自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件變更所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此設(shè)定所述自適應(yīng)噪聲模型，在所述噪聲降低處理中，使用在該自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理中設(shè)定的所述自適應(yīng)噪聲模型進(jìn)行噪聲降低處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理程序，其中， 該圖像處理程序具有以下處理預(yù)先對應(yīng)地存儲多個(gè)攝像元件的識別信息和多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型的處理；以及基準(zhǔn)噪聲模型選擇處理，從所述多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型中取得與所使用的攝像元件對應(yīng)的所述基準(zhǔn)噪聲模型，將其輸出到所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的圖像處理程序，其中， 所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理具有以下處理函數(shù)設(shè)定處理，設(shè)定用于對所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù)；以及自適應(yīng)噪聲模型生成處理，使用通過該函數(shù)設(shè)定處理設(shè)定的函數(shù)，變更所述基準(zhǔn)噪聲模型的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此生成所述自適應(yīng)噪聲模型。
19.一種圖像處理方法，該圖像處理方法具有以下步驟 從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式的步驟；以及在所述選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理方法，其中，該圖像處理方法具有自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定步驟，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件變更所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此設(shè)定所述自適應(yīng)噪聲模型。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理方法，其中， 該圖像處理方法具有以下步驟預(yù)先對應(yīng)地存儲多個(gè)攝像元件的識別信息和多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型的步驟；以及基準(zhǔn)噪聲模型選擇步驟，從所述多個(gè)基準(zhǔn)噪聲模型中取得與所使用的攝像元件對應(yīng)的所述基準(zhǔn)噪聲模型，將其輸出到所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定處理。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的圖像處理方法，其中， 所述自適應(yīng)噪聲模型設(shè)定步驟具有以下步驟函數(shù)設(shè)定步驟，設(shè)定用于對所述基準(zhǔn)噪聲模型中的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù)；以及自適應(yīng)噪聲模型生成步驟，使用通過該函數(shù)設(shè)定處理設(shè)定的函數(shù)，變更所述基準(zhǔn)噪聲模型的所述規(guī)定信號值區(qū)域的噪聲模型，由此生成所述自適應(yīng)噪聲模型。
23.一種攝像系統(tǒng)，該攝像系統(tǒng)具有 攝像裝置；以及權(quán)利要求1 14中的任意一項(xiàng)所述的圖像處理裝置。
全文摘要
以提高噪聲的降低效果為目的。圖像處理裝置具有攝影模式選擇部(104)，其從多個(gè)攝影模式中選擇一個(gè)攝影模式；以及噪聲降低處理部(110)，其在由攝影模式選擇部(104)選擇出的攝影模式為特定攝影模式的情況下，使用對規(guī)定信號值區(qū)域采用了與由攝像元件的特性決定的基準(zhǔn)噪聲模型不同的噪聲模型的自適應(yīng)噪聲模型，進(jìn)行所輸入的圖像信號的噪聲降低處理。
文檔編號G06T5/00GK102318333SQ20108000797
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者樋口圭司 申請人:奧林巴斯株式會社