專利名稱：：低照度的圖像處理方法
技術領域：
：本發(fā)明是有關于一種圖像處理方法，且特別是有關于一種低照度的圖像處理方法。
背景技術：
：通信事業(yè)以及數(shù)字科技的蓬勃發(fā)展，個人數(shù)字助理(PDA)、掌上電腦(PocketPC)、便攜電腦(PortablePC)以及移動電話(MobilePhone)等電子商品搭配數(shù)碼相機(DigitalCamera)已是一項趨勢。一般而言，圖像傳感器主要可分為電荷耦合器件(ChargeCoupledDevice，CCD)以及互補金屬氧化物半導體(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)兩種。兩者均通過相同的光電轉換過程，將圖像入射光轉換成電壓?；谑‰娨约暗统杀镜目紤]，使用電荷耦合器件(CCD)因制程特殊而導致價格昂貴，且驅動電路須以高電壓操作使得功率消耗很高，相反，CMOS圖像傳感器由于具有省電以及易與外圍元件整合的優(yōu)勢，加上價格便宜，在低階圖像產品應用市場中逐漸受到重視。在產品應用方面，目前CMOS圖像傳感器以電腦用攝影機(PCCamera)以及低階數(shù)碼相機為主，亦可應用于移動電話、PDA、可視電話、指紋辨識器等產品中。雖然CMOS圖像傳感器具有高度系統(tǒng)整合特性，能夠很容易的在同一芯片上與其它控制電路、模擬數(shù)字轉換器(A/DConverter)、或數(shù)字信號處理器(DSP)電路整合在一起，達成所謂的系統(tǒng)集成芯片(SystemOnaChip，SOC)的目標，不過CMOS圖像傳感器仍有幾個問題必須克服，其一為在整合所有元件的過程中，由于電流放大導致讀出的雜訊增加，而降低圖像的品質。其二為在整合多項功能之后，勢必增加新的電路，如此將使得CMOS圖像傳感器上單一像素(Pixel)的感光區(qū)域(Illuminationarea)僅為CCD圖像傳感器的30％左右，造成在昏暗光線下的感光品質較差。圖1是現(xiàn)有的一種數(shù)碼相機的圖像處理流程的方框圖。請參考圖1，圖像100經(jīng)由一鏡頭110聚焦之后，投射于一CMOS圖像傳感器120上，而獲得之后的圖像經(jīng)由后端的一數(shù)字信號處理器(DSP)130以及一中央處理器(CPU)140來作圖像處理，因此圖像的品質較佳，但由于信號處理器130的演算過程較為復雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源。此外，在PDA上，未使用信號處理器，而是將CMOS圖像傳感器所獲得的圖像經(jīng)由一模擬/數(shù)字轉換器(ADC)轉換，將模擬信號轉成數(shù)字信號給中央處理器(CPU)作顯像，故畫面品質會受到影響。因此，固然在正常照度下，CMOS圖像傳感器會有很好的圖像品質，但是對于低照度時的品質效果依然不佳。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種低照度的圖像處理方法，適用于一CMOS圖像傳感器上，以去除低照度時所產生的雜訊，且不會占用太多的系統(tǒng)資源。為達到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種低照度的圖像處理方法，適用于處理由-CMOS圖像傳感器所獲得的一圖像，此圖像具有多個像素。此低照度的圖像處理方法是計算圖像中這些像素的一平均亮度值，當平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的一雜訊臨界值時，對圖像進行一中值濾波處理。為達到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種圖像處理設備，主要是由一CMOS圖像傳感器、一中央處理器以及一儲存中值濾波算法的內存所組成。CMOS圖像傳感器，用以獲得一圖像，此圖像包括多個像素，當圖像的亮度低于CMOS圖像傳感器的一雜訊臨界值時，CMOS圖像傳感器產生一雜訊于圖像上。此外，內存用以儲存一中值濾波算法的應用程序，以進行一中值濾波處理，而中央處理器連接CMOS圖像傳感器及內存，用以計算圖像中這些像素的一平均亮度值，當平均亮度值小于雜訊臨界值時，輸入圖像至中值濾波算法的應用程序中。依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的圖像處理設備還包括一緩沖器，配置于中央處理器的后端，以便圖像輸入至緩沖器之后再輸出。本發(fā)明因采用中值濾波算法來去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點是演算過程不會很復雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實時處理來呈現(xiàn)處理的品質。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會有相當不錯的品質表現(xiàn)。圖1是現(xiàn)有的一種數(shù)碼相機的圖像處理流程的方框圖。圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種低照度的圖像處理方法的流程方框圖。圖3是本發(fā)明一種低照度的圖像處理方法的流程圖。具體實施方式請參考圖2，其是本發(fā)明一較佳實施例的一種低照度的圖像處理方法的流程方框圖，適用于一CMOS圖像傳感器。在正常照度的情況下，例如白天攝影、或在戶外郊區(qū)等光線充足的地方下獲得圖像，CMOS圖像傳感器210有不錯的圖像品質，但是在低照度時，例如夜間攝影、或在室內照明不足等光線昏暗的情況下，圖像的效果不佳，甚至會產生雜訊，影響圖像的品質。由于CMOS圖像傳感器210僅在低照度時才會出現(xiàn)雜訊，因此本發(fā)明計算一圖像200的平均亮度值來判斷在光線不足的情況下，才進行低照度的圖像處理。請參考圖2，當CMOS圖像傳感器210獲得一圖像200之后，可利用一中央處理器220計算圖像200的各個像素的一平均亮度值，當在光線昏暗的情況下，圖像的平均亮度值明顯偏低，此時，CMOS圖像傳感器210產生雜訊的機會增大。由于圖像200的亮度直接影響到CMOS圖像傳感器210產生雜訊，而取平均亮度值可以代表像素區(qū)塊所接受的最佳光線亮度，但亦可以其它方式來計算像素區(qū)塊所接受的亮度，例如獲得中央?yún)^(qū)域的像素區(qū)塊所得到的平均亮度值或最佳亮度值。此外，當平均亮度值小于CMOS圖像傳感器210的一雜訊臨界值時，表示圖像200偏暗，而實際照出來的圖像品質較差，且圖像200會出現(xiàn)雜訊。在本實施例中，當CMOS圖像傳感器210產生雜訊時，可通過一中值濾波算法230的應用程序去除圖像上的雜訊。此雜訊臨界值可以依照使用者實際狀態(tài)自行調整。以8位的圖像處理為例，將圖像200的亮度由小到大區(qū)分為256個計算單位(范圍0～255)，而雜訊臨界值可設定為60或其它經(jīng)驗值。接著，獲得像素區(qū)塊中的圖像的Y值、U值以及V值(Y代表亮度、U代表色調、V代表飽和度)或是對應的R、G、B值(R代表紅光、G代表綠光、B代表藍光)，其中像素區(qū)塊例如為N排N列的像素數(shù)組所構成，而N為大于1的整數(shù)，并且輸入這些亮度值、色度值以及飽和度至一中值濾波算法230的應用程序中，用以去除圖像200上的雜訊。中值濾波的圖像處理技術為一種去除雜訊的圖像處理技術，其算法中最主要的精神在于一圖像中取適當?shù)南袼貐^(qū)塊(block)，例如3×3像素區(qū)塊或6×6像素區(qū)塊來取中值，而當某一個像素區(qū)塊當中如果出現(xiàn)雜訊，那么所對應的YUV值(Y代表亮度、U代表色調、V代表飽和度)或RGB值(R代表紅光、G代表綠光、B代表藍光)必定會出現(xiàn)異常的數(shù)值。因此，利用取中值的方法來代替異常的數(shù)值，如此便可以去除雜訊。此種算法的優(yōu)點是演算過程不會很復雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，且適合實時(real-time)處理來呈現(xiàn)圖像處理的品質。請同時參考圖2以及3圖，其中圖3是本發(fā)明一種低照度的圖像處理方法的流程圖。在步驟1中，由于CMOS傳感器210只有在照度較低的情況下才會出現(xiàn)雜訊，因此可先計算圖像200的平均亮度值，接著在步驟2中，當圖像200的平均亮度值(Y值小于60或其它經(jīng)驗值)小于雜訊臨界值時，才作圖像處理，并做中值濾波以去除雜訊(如步驟3)，而當亮度充足之時，則不需做任何處理(如步驟4)。如此便可節(jié)省更多的系統(tǒng)資源，并使CMOS圖像傳感器210不論在高照度或是低照度時都有相當不錯的品質表現(xiàn)。此外，在步驟3中，當偵測到亮度不夠時，本發(fā)明還可調整CMOS圖像傳感器210到最大感光度，因此所獲得的圖像200只需要經(jīng)過中值濾波算法230的應用程序就會有不錯的圖像品質。另外，若CMOS圖像傳感器210本身的感光度并非設定在最大值，為了加強圖像亮度，而必須使用圖像均衡器或其它圖像處理的方式，雖然之后再利用中值濾波算法230的應用程序去除雜訊，也會因為CMOS圖像傳感器210本身獲得圖像品質太差而不會有太大的改善。此外，在圖2中，在PDA、移動電話以及便攜電腦之中，均內建有中央處理器220以及內存(FlashMemory)240，因此不需使用數(shù)碼相機的數(shù)字信號處理器(DSP)，而是采用儲存于內存的中值濾波算法的應用程序，以去除雜訊并節(jié)省系統(tǒng)資源。此外，為了顯像的實時性(realtime)，不論是有無經(jīng)過圖像處理的圖像200都應所述經(jīng)過一緩沖器(buffer)250之后再顯像，才不會讓使用者在高低亮度轉換時，出現(xiàn)演算處理時間延遲的現(xiàn)象。綜上所述，本發(fā)明的低照度的圖像處理方法，是在圖像的平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的雜訊臨界值時，利用中值濾波算法的應用程序來去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點是演算過程不會很復雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實時處理來呈現(xiàn)處理的品質。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會有相當不錯的品質表現(xiàn)。權利要求1.一種低照度的圖像處理方法，用于處理由一CMOS圖像傳感器所獲得的一圖像，所述圖像包括多個像素，所述低照度的圖像處理方法包括下列步驟計算所述圖像中所述些像素的一平均亮度值；以及當所述平均亮度值小于一雜訊臨界值時，則對所述圖像進行一中值濾波處理。2.根據(jù)權利要求1所述的低照度的圖像處理方法，其特征在于當所述平均亮度值小于所述雜訊臨界值時，還包括調高所述CMOS圖像傳感器的感光度的步驟。3.根據(jù)權利要求1所述的低照度的圖像處理方法，其特征在于還包括將所述圖像輸入至一緩沖器之后再輸出。4.一種圖像處理設備，包括一CMOS圖像傳感器及一中央處理器，所述CMOS圖像傳感器用以獲得一圖像，所述圖像包括多數(shù)個像素；其特征在于圖像處理設備還包括一儲存中值濾波算法的內存，用以儲存一中值濾波算法的應用程序，以進行一中值濾波處理；中央處理器連接至所述CMOS圖像傳感器及所述內存，用以計算所述圖像中所述些像素的一平均亮度值，當所述平均亮度值小于一雜訊臨界值時，輸入所述圖像以進行所述中值濾波處理。5.根據(jù)權利要求4所述的圖像處理設備，其特征在于還包括一緩沖器，配置于所述中央處理器的后端，以使所述圖像輸入至所述緩沖器之后再輸出。全文摘要一種低照度的圖像處理方法，適用于一CMOS圖像傳感器，當圖像的平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的雜訊臨界值時，利用中值濾波算法來去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點是演算過程不會很復雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實時處理來呈現(xiàn)處理的品質。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會有相當不錯的品質表現(xiàn)。文檔編號H04N5/225GK1761288SQ20041005178公開日2006年4月19日申請日期2004年10月11日優(yōu)先權日2004年10月11日發(fā)明者侯匡叡申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司,神達電腦股份有限公司