專利名稱：圖像數(shù)據(jù)噪聲降低設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種降低圖像數(shù)據(jù)噪聲的設(shè)備、一種控制此設(shè)備的方法及一種控制程序。
背景技術(shù)：
由于新近的數(shù)碼相機(jī)需要高靈敏度成像技術(shù)，因此一幅圖像中噪聲的作用就不能被忽略了。特別地，有時(shí)一幅圖像中的低亮度噪聲到中亮度噪聲表現(xiàn)為黑點(diǎn)，有時(shí)這種噪聲變得很顯著。為了解決此問題，現(xiàn)有技術(shù)是對圖像數(shù)據(jù)采用中值濾波的方法來降低噪聲(見日本專利申請公開說明書4-235472)。然而，由于此方法對全部圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，有時(shí)候圖像的分辨率會下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是在不降低圖像分辨率的情況下降低噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，通過提供一個(gè)降低圖像數(shù)據(jù)的噪聲的設(shè)備達(dá)到上述目的，此設(shè)備包括一個(gè)噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置，其把固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域得到的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用來對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)噪聲降低電路，其輸入是固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)，此電路用來降低噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)偏移校正電路，其對噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
本發(fā)明的第一個(gè)方面也為上面描述的降低圖像數(shù)據(jù)的噪聲的設(shè)備提供了一種合適的控制方法。具體地說，本發(fā)明提供了一種控制降低圖像數(shù)據(jù)噪聲的設(shè)備的方法，包括以下步驟噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域得到的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；將固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)輸入給一個(gè)噪聲降低電路，并利用噪聲降低電路降低由噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；利用偏移校正電路對噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
本發(fā)明的第一個(gè)方面也提供了一種程序以執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)噪聲降低設(shè)備的控制方法。
在固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中，從固態(tài)電子感測裝置的光暗區(qū)域得到的數(shù)據(jù)在進(jìn)行偏移校正時(shí)被用作黑電平數(shù)據(jù)。偏移校正時(shí)圖像數(shù)據(jù)中不應(yīng)該存在低于一個(gè)偏移電平的圖像數(shù)據(jù)，因此，圖像數(shù)據(jù)中低于偏移電平的、在一幅圖像中表現(xiàn)為黑點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)被當(dāng)作是噪聲。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，在固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中，低于偏移校正中偏移電平的圖像數(shù)據(jù)被檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)。對檢測后的噪聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲降低處理，對經(jīng)過噪聲降低處理以后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中并非所有的圖像數(shù)據(jù)都進(jìn)行噪聲降低處理，只有被檢測為噪聲的圖像數(shù)據(jù)才進(jìn)行噪聲降低處理。因此，進(jìn)行噪聲降低處理時(shí)不會造成圖像分辨率的下降。
作為例子，噪聲降低電路是一個(gè)利用噪聲像素附近的像素對噪聲像素進(jìn)行插值的插值電路，其中，噪聲像素是圖像數(shù)據(jù)中低于偏移電平的圖像數(shù)據(jù)。
圖像數(shù)據(jù)噪聲降低設(shè)備同時(shí)還可以包括一個(gè)插值電路，它利用噪聲像素附近的像素對噪聲像素進(jìn)行插值，噪聲像素包含在組成由噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像的像素中，且其電平低于一個(gè)偏移電平。在這種情況下，偏移校準(zhǔn)校正電路對表示一圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正，該圖像包含了由插值電路進(jìn)行插值的像素。
圖像數(shù)據(jù)噪聲降低設(shè)備還包括一個(gè)伽馬校正裝置，此裝置對固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正。在這種情況下，噪聲降低裝置接收被伽馬校正裝置進(jìn)行伽馬校正以后的圖像數(shù)據(jù)的輸入，并對噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲降低處理。
可以這樣來布置，使得噪聲降低電路接收固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)的輸入，經(jīng)過第一噪聲降低處理進(jìn)行完噪聲降低處理后輸出由噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過第二噪聲降低處理進(jìn)行降低噪聲處理后輸出除噪聲圖像之外的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，可以通過提供一個(gè)圖像感測裝置來達(dá)到上述目的，此圖像感測設(shè)備具有一個(gè)固態(tài)電子圖像感測裝置以感測一個(gè)目標(biāo)的圖像、并輸出表示該目標(biāo)圖像的圖像數(shù)據(jù)，此設(shè)備包括一個(gè)噪聲圖像感測裝置，其把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域得到的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于偏移圖像數(shù)據(jù)的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)噪聲降低電路，其輸入是從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)，此電路用來降低噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)偏移校正電路，它用來對噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
同時(shí)，在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中低于偏移校正時(shí)一個(gè)偏移電平的數(shù)據(jù)被檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)。對檢測得到的噪聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲降低處理，對經(jīng)過噪聲降低處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。并非所有固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)都進(jìn)行噪聲降低處理，只有被檢測為噪聲的噪聲圖像數(shù)據(jù)才進(jìn)行噪聲降低處理。因此，執(zhí)行噪聲降低處理時(shí)不會噪聲圖像分辨率的下降。
由下面的說明及附圖，本發(fā)明其它的特點(diǎn)和好處是顯而易見的，附圖中相同或相似的部分用相似的標(biāo)號表示。


圖1說明了CCD上的入射光數(shù)量與輸出信號電平的關(guān)系；圖2是一個(gè)示出了一個(gè)數(shù)碼相機(jī)的電結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是一個(gè)示出了信號處理電路的電結(jié)構(gòu)的框圖；圖4示出了一個(gè)蜂窩陣列；圖5示出了一個(gè)拜耳陣列；圖6示出了一個(gè)信號處理電路的電結(jié)構(gòu)；圖7示出了一個(gè)像素陣列的例子；圖8和圖9是示出了信號處理電路的電結(jié)構(gòu)框圖；圖10是示出噪聲降低處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
首先描述一下本發(fā)明實(shí)施例的原理。
圖1說明了固態(tài)電子圖像感測裝置上的入射光數(shù)量和輸出信號電平之間的關(guān)系。
輸出信號電平隨入射光量增加而上升。固態(tài)電子圖像感測裝置包含一個(gè)光暗區(qū)域。從此光暗區(qū)域得到的視頻信號被當(dāng)作黑電平視頻信號。在數(shù)碼相機(jī)中，固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的視頻信號以下面的方式進(jìn)行偏移校正，即黑電平視頻信號變?yōu)榱?。為了進(jìn)行偏移校正定義了偏移電平。電平低于此偏移電平的信號在偏移校正時(shí)被鉗位。
由于從光暗區(qū)域得到的視頻信號的電平是黑電平，所以信號分量中不應(yīng)該存在低于此偏移電平的電平。然而，由于輸出信號包含噪聲分量，所以由于噪聲分量的原因有時(shí)候造成了信號分量的電平低于偏移電平。這樣就造成有時(shí)候輸出信號所表示的圖像中低于偏移電平的信號分量表現(xiàn)為黑點(diǎn)噪聲。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，低于偏移電平的信號分量被檢測出來，同時(shí)還找出由檢測出的信號分量表示的圖像中像素(噪聲像素)的位置，所找到的噪聲像素被其周圍像素一次插值(這是噪聲降低處理)。由于在偏移校正之前檢測出小于偏移電平的信號分量，所以可以找到噪聲像素。
圖2是一個(gè)說明數(shù)碼相機(jī)電結(jié)構(gòu)的框圖。
整個(gè)數(shù)碼相機(jī)的操作由CPU 10控制。
數(shù)碼相機(jī)包括一個(gè)相機(jī)操作單元1，它具有諸如電源按鈕、模式設(shè)置轉(zhuǎn)盤和快門按鈕之類的多個(gè)按鈕。從相機(jī)操作單元1輸出的操作信號輸入給CPU 10。
數(shù)碼相機(jī)還包括一個(gè)用于閃光攝影的電子閃光單位2和控制其發(fā)光的驅(qū)動電路3，對數(shù)碼相機(jī)每一電路進(jìn)行供電的供電電路4連接到CPU 10，一個(gè)用于存儲操作程序和規(guī)定數(shù)據(jù)等的存儲器5也連接到CPU 10。如果操作程序記錄在存儲卡22上，則操作程序從存儲卡22讀出安裝到數(shù)碼相機(jī)，從而相機(jī)可以以后述方式操作。
CCD 13是一個(gè)單片CCD，后面對單片CCD會作詳細(xì)描述，CCD 13還包括在感光器表面形成的濾色鏡。不言而喻，CCD還可以是三片CCD或單色CCD。在CCD 13感光器表面的前面還有一個(gè)成像鏡頭11和光圈12。成像鏡頭11的對焦位置和光圈12的光圈系數(shù)(f-stop)值分別由驅(qū)動電路7和驅(qū)動電路8控制。CCD 13由驅(qū)動電路9輸出的驅(qū)動脈沖驅(qū)動。定時(shí)發(fā)生器6把脈沖信號送給驅(qū)動電路9、CDS(相關(guān)雙采樣)電路14和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路15，后面對CDS電路14和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路15進(jìn)行描述。
如果已經(jīng)設(shè)置圖像感測模式，在CCD 13感光器的表面形成目標(biāo)圖像，表示目標(biāo)圖像的視頻信號(彩色視頻信號)從CCD 13輸出。如同前面提到的，CCD 13包括一個(gè)光暗區(qū)域，它會輸出表示光暗電平的視頻信號。
CCD 13輸出的視頻信號在CDS電路14中進(jìn)行相關(guān)雙采樣，然后輸入給模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路15，后者將視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲器16中。從存儲器16讀出圖像數(shù)據(jù)然后輸入到圖像處理電路17，后者執(zhí)行如前所述的噪聲降低處理，如噪聲像素的檢測和像素插值等等。在后面會給出信號處理電路17執(zhí)行處理的描述。
信號處理電路17輸出的圖像數(shù)據(jù)通過存儲器18送給一個(gè)液晶顯示器19，成像后得到的目標(biāo)圖像被顯示在液晶顯示器19的顯示屏幕。
如果按下快門按鈕，從如前所述的信號處理電路17輸出的圖像數(shù)據(jù)被施加并暫時(shí)存儲在存儲器18中，從存儲器18讀出圖像數(shù)據(jù)然后輸入到壓縮/解壓電路20。在壓縮/解壓電路20中圖像數(shù)據(jù)被壓縮，然后利用記錄/重放控制電路21將壓縮的圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲卡22中。
如果設(shè)置為重放模式，記錄/重放控制電路21將存儲在存儲卡22中的壓縮后的圖像數(shù)據(jù)讀出。在壓縮/解壓電路20中將讀出的壓縮圖像數(shù)據(jù)解壓縮，解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)通過存儲器18施加到液晶顯示器19，從而記錄在存儲卡22中的圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像就顯示在了液晶顯示器19的顯示屏幕上。
圖3是一個(gè)說明信號處理電路電結(jié)構(gòu)的框圖。
如前所述信號處理電路17的圖像數(shù)據(jù)(輸入圖像數(shù)據(jù))輸入給一個(gè)噪聲檢測/像素插值電路31，后者檢測圖像數(shù)據(jù)(噪聲圖像數(shù)據(jù))中低于一個(gè)偏移電平的圖像數(shù)據(jù)并找到檢測到的噪聲圖像數(shù)據(jù)所表示的像素(噪聲像素)位置，找到的噪聲像素被其附近的像素進(jìn)行插值，后面會給出像素插值處理的細(xì)節(jié)。
噪聲檢測/像素插值電路31輸出的圖像數(shù)據(jù)被施加到一個(gè)偏移校正電路32，如前所述，圖像數(shù)據(jù)在一個(gè)偏移電平處以下述方式被鉗位，即圖像數(shù)據(jù)中的黑電平數(shù)據(jù)變?yōu)榱汶娖?此即偏移校正)。由于在偏移校正之前進(jìn)行像素檢測，因此低于偏移電平的噪聲和黑電平可以彼此區(qū)分開，這樣就可以檢測出噪聲像素。
偏移校正后的圖像數(shù)據(jù)在一個(gè)白均衡校正電路33中進(jìn)行白均衡校正。白均衡校正后的圖像數(shù)據(jù)通過一個(gè)線性矩陣電路34輸入給一個(gè)伽馬校正電路35，通過伽馬校正，伽馬校正電路35將14bit的圖像數(shù)據(jù)變?yōu)?bit的圖像數(shù)據(jù)。
在同步電路36中，對伽馬校正后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理，同步處理后的圖像數(shù)據(jù)在色差陣列37中進(jìn)行顏色校正，色差陣列37輸出的圖像數(shù)據(jù)在修整/尺寸調(diào)整處理電路38中進(jìn)行修整處理和尺寸調(diào)整處理以具有期望的尺寸。進(jìn)一步，在輪廓校正電路39中圖像數(shù)據(jù)以下面的方式進(jìn)行輪廓校正，即圖像的輪廓得到加強(qiáng)。最后，從信號處理電路17中輸出結(jié)果信號。
在上述實(shí)施方式中，在同步電路36中進(jìn)行同步處理。然而，不用說，對于輸出單色圖像數(shù)據(jù)的三片CCD和CCD沒有進(jìn)行同步處理。
圖4說明了CCD 13感光器表面的一部分。
圖4所示的CCD即所說的蜂窩陣列，其中，奇數(shù)列具有奇數(shù)行中的光敏二極管25，偶數(shù)列具有偶數(shù)行中的光敏二極管25。當(dāng)然也可做出如下安排，即奇數(shù)列具有偶數(shù)行中的光敏二極管25，偶數(shù)列具有奇數(shù)行中的光敏二極管25。
光敏二極管25的感光器表面具有特性為通過紅光分量的濾光器(用字母R表示)，特性為通過綠光分量的濾光器(用字母G表示)和特性為通過藍(lán)光分量的濾光器(用字母B表示)。
假設(shè)對應(yīng)于這些光敏二極管中的中心光敏二極管25的像素R(i，j)被檢測為如前所述噪聲像素。噪聲像素R(i，j)是從其上形成只能通過紅光分量的濾波器的光敏二極管25得到的。因而，利用噪聲像素R(i，j)周圍的像素R(i-2，j)、R(i+2，j)、R(i，j-2)、R(i，j+2)、R(i-1，j-1)、R(i+1，j+1)、R(i-1，j+1)、R(i+1，j-1)對噪聲像素R(i，j)進(jìn)行像素插值，其中這些像素從其上形成紅光濾光器的光敏二極管25得到。
首先，利用下面的等式1到等式4計(jì)算得到ΔEv(H)、ΔEv(V)、ΔEv(NW)、ΔEv(NE)，它們分別是插值目標(biāo)的噪聲像素R(i，j)電平和其位于噪聲像素R(i，j)水平方向的像素平均電平、垂直方向平均電平、西北方向像素平均電平、東北方向平均電平的差值。
ΔEv(H)＝|R(i，j)-{R(i-2，j)+R(i+2，j)}/2| …等式1ΔEv(V)＝|R(i，j)-{R(i，j-2)+R(i，j+2)}/2| …等式2ΔEv(NW)＝|R(i，j)-{R(i-1，j-1)+R(i+1，j+1)}/2| …等式3ΔEv(NE)＝|R(i，j)-{R(i-1，j+1)+R(i+1，j-1)}/2| …等式4為了這樣布置使得利用與噪聲像素R(i，j)間差值較小的像素對噪聲像素R(i，j)進(jìn)行像素插值，從由等式1到等式4得到的差值ΔEv(H)、ΔEv(V)、ΔEv(NW)、ΔEv(NE)中選出差值最小的一個(gè)作為差值ΔEv(1)。利用用于計(jì)算所選差值ΔEv(1)的像素R1和R2通過下面等式5對噪聲像素R(i，j)進(jìn)行插值。
R(i，j)＝(R1+R2+1)/2 …等式5等式5中加1是因?yàn)橄袼仉娖降纳崛?或者舍出)。
舉例說明，如果ΔEv(H)是最小差值，則等式5可以用等式6表示如下。
R(i，j)＝{R(i-2，j)+R(i+2，j)+1}/2…等式6噪聲像素插值就是這樣進(jìn)行的。同樣，在噪聲像素是其它像素時(shí)，像素插值也以這種方式進(jìn)行從而達(dá)到消除噪聲像素中的噪聲。
圖5說明了CCD感光器表面的另外一個(gè)例子，這個(gè)CCD的光敏二極管排列成拜耳陣列。
此處，CCD感光器表面具有各行各列的光敏二極管25，與圖4中說明的類似，在光敏二極管25的感光器表面形成了如下濾光器，即通過紅光分量的濾光器R、通過綠光分量的濾光器G和通過藍(lán)光分量的濾光器B。
中心像素R(i，j)是要進(jìn)行插值的噪聲像素，像素R(i-2，j)、R(i+2，j)、R(i，j-2)、R(i，j+2)、R(i-2，j-2)、R(i+2，j+2)、R(i-2，j+2)、R(i+2，j-2)放置在噪聲像素R(i，j)的周圍，在這些像素的表面形成的濾光器特性只能通過紅光分量，這與噪聲像素R(i，j)通過的光線相同?？梢赃@樣理解，即通過上面等式1到等式5所示的方式利用周圍的這些像素對噪聲像素R(i，j)進(jìn)行插值。
圖6和圖7說明了另外一種實(shí)施方式。
圖6是一個(gè)說明信號處理電路17的電結(jié)構(gòu)的框圖，圖6中與圖3相同的電路用相似的標(biāo)號表示，不需要再次描述。
在圖3所示的信號處理電路中，噪聲檢測和像素插值在噪聲檢測/像素插值電路31中進(jìn)行。然而，在圖6的信號處理電路中，在噪聲檢測電路31A中進(jìn)行噪聲檢測，在與噪聲檢測電路31A分開的像素插值電路42中進(jìn)行噪聲插值。在噪聲檢測電路31A和像素插值電路42之間有一個(gè)噪聲降低處理電路41，在噪聲降低處理電路41中經(jīng)過噪聲降低處理的圖像數(shù)據(jù)輸入給圖像插值電路42。噪聲降低處理可以是常規(guī)類型的處理，噪聲降低處理方法沒有特別限定。
在圖3的信號處理電路中，噪聲像素檢測和像素插值在一個(gè)單獨(dú)的噪聲檢測/像素插值電路31中進(jìn)行，因此，如果對噪聲像素進(jìn)行插值的像素本身就是噪聲像素，相對插值前的像素噪聲，插值后的像素噪聲可能并沒有降低。在圖6所示的信號處理電路中，利用自身噪聲已經(jīng)得到降低的圖像數(shù)據(jù)對噪聲像素進(jìn)行插值，因此，相對插值前的像素噪聲，插值后的像素噪聲得到了降低。
圖7所示的是一個(gè)像素陣列的例子。
在列方向和行方向定義了像素P1到P9，其中中心像素P5是需要進(jìn)行插值的噪聲像素。
利用噪聲像素P5周圍像素P1到P4和像素P6到P9的任何一組像素，采用前面描述的方式對噪聲像素P5進(jìn)行像素插值。然而，如果像素插值時(shí)所用組中的像素本身就是噪聲像素，則以前述方式插值后的像素仍然含有噪聲。在本實(shí)施方式中，如前所述，像素插值處理在噪聲降低處理后進(jìn)行。因此，即使像素插值時(shí)所用組的像素是噪聲像素，它們的噪聲也已經(jīng)降低。這意味著利用降低了噪聲的像素執(zhí)行像素插值。
圖8所示的框圖說明了又一個(gè)實(shí)施方式中信號處理電路的電結(jié)構(gòu)，圖8中與圖3相同的電路用相似的標(biāo)號表示，不需要再次描述。
同樣，在此實(shí)施中像素插值電路42具有單獨(dú)的噪聲檢測電路31A。此處，像素插值電路42位于伽馬校正電路35的輸出端，伽馬校正后的圖像數(shù)據(jù)在像素插值電路42中進(jìn)行像素插值。如前所述，伽馬校正將圖像數(shù)據(jù)從14bit的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為8bit的數(shù)據(jù)。因此，像素插值電路42可以在尺寸上減小，經(jīng)過像素插值電路42像素插值后的圖像數(shù)據(jù)在同步電路36中進(jìn)行同步處理。
在噪聲檢測電路31A中檢測得到的噪聲像素位置存儲在數(shù)碼相機(jī)的存儲器5中。不言而喻，在像素插值電路42中就是根據(jù)此位置進(jìn)行像素插值處理。
不用說，在圖8的電路中，噪聲降低電路可以位于噪聲檢測電路31A的輸出端，這與圖6中的情形類似。
圖9和圖10又說明了不同的實(shí)施方式。
圖9框圖說明了一個(gè)信號處理電路的電結(jié)構(gòu)，圖9中與圖3相同的電路用相似的標(biāo)號表示，不需要再次描述。
在本實(shí)施方式中，前述的噪聲像素根據(jù)像素插值進(jìn)行噪聲降低處理，對除了噪聲像素以外的像素進(jìn)行常規(guī)的噪聲降低處理。盡管噪聲像素根據(jù)像素插值進(jìn)行噪聲降低處理，它也不會進(jìn)行常規(guī)的噪聲降低處理。
噪聲檢測電路31A輸出的圖像數(shù)據(jù)輸入給噪聲降低電路41，此處，對表示除了噪聲像素以外的像素的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)的噪聲降低處理，然后再進(jìn)行偏移校正等處理。由于噪聲像素不進(jìn)行常規(guī)的噪聲降低處理，噪聲降低處理可以被快速執(zhí)行。
伽馬校正后的圖像數(shù)據(jù)輸入給像素插值電路42，在此對噪聲像素進(jìn)行像素插值處理。
圖10中的流程圖說明了噪聲降低處理。
確定圖像數(shù)據(jù)是否表示噪聲像素(步驟51)。如果像素不是噪聲像素(步驟51中為“否”)，則在噪聲降低電路41中以前面所說的方式進(jìn)行噪聲降低處理(第一噪聲降低處理)；如果像素是噪聲像素(步驟51中為“是”)，則在像素插值電路42中以前面所說的方式進(jìn)行像素插值(第二噪聲降低處理)。
由于在不離開本發(fā)明的本質(zhì)和范疇的情況下可以進(jìn)行許多明顯不同的實(shí)施方式，所以可以這樣理解本分明，即它不局限于除所附權(quán)利要求中定義的實(shí)施方式之外的特定實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種降低圖像數(shù)據(jù)噪聲的設(shè)備，其包括一個(gè)噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置，其把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域輸出的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從所述固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)噪聲降低電路，其輸入是所述固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)，用來降低從所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置所檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出處理后的結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)偏移校正電路，其用來對所述噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的設(shè)備，其中所述噪聲降低電路是一個(gè)利用噪聲像素周圍的像素對噪聲像素進(jìn)行插值的插值電路，該噪聲像素是圖像數(shù)據(jù)中低于偏移電平的圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的設(shè)備，還包括一個(gè)插值電路，該插值電路利用噪聲像素周圍的像素對噪聲像素進(jìn)行插值，該噪聲像素是圖像數(shù)據(jù)中低于偏移電平的圖像數(shù)據(jù)，并且包含在組成由所述噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)表示圖像的像素中；其中，所述偏移校正電路對表示一圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正，該圖像包含了由所述插值電路進(jìn)行插值的像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的設(shè)備，還包括一個(gè)伽馬校正電路，用來對從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正；其中，所述噪聲降低電路接收經(jīng)所述伽馬校正裝置進(jìn)行伽馬校正后的圖像數(shù)據(jù)的輸入，并對由所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測后的噪聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲降低處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的設(shè)備，其中，所述噪聲降低電路接收從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)的輸入，輸出經(jīng)第一噪聲降低處理進(jìn)行噪聲降低處理由所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測后的噪聲圖像數(shù)據(jù)，輸出經(jīng)第二噪聲降低處理進(jìn)行降低噪聲處理后除了噪聲圖像數(shù)據(jù)以外的圖像數(shù)據(jù)。
6.一種圖像感測設(shè)備，其具有一個(gè)固態(tài)電子圖像感測裝置以感測一個(gè)目標(biāo)的圖像，并輸出表示目標(biāo)圖像的圖像數(shù)據(jù)，所述設(shè)備包括一個(gè)噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置，其把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域輸出的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)噪聲降低電路，其輸入是從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)，用以降低由所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測后的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出處理后的結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；以及一個(gè)偏移校正電路，用以對從所述噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
7.一種用于降低圖像數(shù)據(jù)噪聲的設(shè)備的控制方法，包括步驟噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域輸出的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；將從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)輸入給一個(gè)噪聲降低電路，利用噪聲降低電路來降低由所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出處理后的結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；利用偏移校正電路對從噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
8.一種用于降低圖像數(shù)據(jù)的噪聲的設(shè)備的控制程序，所述設(shè)備執(zhí)行如下步驟把從固態(tài)電子圖像感測裝置的光暗區(qū)域輸出的數(shù)據(jù)用作黑電平數(shù)據(jù)，來把從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)中比用于對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移的偏移校正中的偏移電平低的圖像數(shù)據(jù)檢測為噪聲圖像數(shù)據(jù)；輸入從固態(tài)電子圖像感測裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)，降低由所述噪聲圖像數(shù)據(jù)檢測裝置檢測的噪聲圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，并輸出處理后的結(jié)果圖像數(shù)據(jù)；對從所述噪聲降低電路輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移校正。
全文摘要
公開了一種圖像數(shù)據(jù)噪聲降低設(shè)備及其控制方法。輸出視頻信號的CCD具有一個(gè)光暗區(qū)，在進(jìn)行偏移校正時(shí)，從此光暗區(qū)得到的視頻信號電平被當(dāng)作黑電平。電平低于偏移校正時(shí)所使用的偏移電平的視頻信號被當(dāng)作噪聲像素。在通過偏移校正把視頻信號鉗位在偏移電平之前檢測噪聲像素。利用噪聲像素周圍的像素對檢測得到的噪聲像素進(jìn)行像素插值。由于噪聲像素由像素插值后得到的像素所替代，因此降低了最后獲得的圖像中的噪聲。
文檔編號H04N5/363GK101076080SQ20071010706
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者大石誠 申請人:富士膠片株式會社