專利名稱：利用加權(quán)像素差異去噪cfa圖像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用偏微分方程技術(shù)從色彩濾波陣列圖像中產(chǎn)生降低噪聲的色彩濾波陣列圖像。
背景技術(shù)：
單傳感器的數(shù)字照相機通常采用色彩濾波陣列(CFA)從光敏感像素的單個二維陣列捕捉全色彩信息。CFA包括濾光器由每個像素正檢測的光的色彩濾波陣列。因此，每個像素僅從一個色彩接收光，或者在全色或“透明”濾光器的情形下，從所有色彩接收光。為了從CFA圖像再現(xiàn)全色彩圖像，必須在每個像素位置產(chǎn)生三色值。這通過從相鄰像素值插入丟失色彩值來實現(xiàn)。插入處理常常稱為CFA插入或去馬賽克。 在CFA插入之前，圖像數(shù)據(jù)以稀疏數(shù)據(jù)集表示法存在，即每個像素僅有一個色彩值。當每個像素有三個或更多色彩值需要處理時，對在這種表示法而不是CFA插入后的圖像數(shù)據(jù)清理噪聲或去噪是計算有利的。在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)去噪CFA圖像的很多方法。若干用于去噪全色彩圖像已知方法通過適當調(diào)整也可以應(yīng)用于CFA圖像。一個這樣的方法是各向異性擴散，偏微分方程(PDE)去噪類型，其首先由Peixma等人在IEEE學(xué)報模式分析與機器智能1990年第12卷第629-639頁發(fā)表的論文“Scale-space and edgedetection using anisotropic diffusion”中描述。Perona等人僅討論全分辨率灰度(亮度)圖像但沒有意識到全色彩或CFA圖像的去噪。Tschumperle等人在IEEE信號處理雜志2002年9月第5期第16-25頁發(fā)表的論文 “Diffusion PDEs on vector-valued images” 擴展了 Perona 等人的方法,其包括全色彩圖像的去噪，但是沒有提及CFA圖像。許多方法僅僅分別處理CFA圖像內(nèi)的每個色彩，導(dǎo)致獨立的灰度(亮度)去噪操作。發(fā)現(xiàn)的例子有 Acharya 等人的題為 “Edge-detection based noise removal algorithm”的美國專利6229578,Gindele等人的題為“Noise cleaning and interpolating sparselypopulated color digital image using a variable noise cleaning kernel，，的美國專利 6625325,Bosco 等人的題為“Noise filter for Bayer pattern image data”的美國專利 7369165, Keshet 等人的題為 “Edge-sensitive denoising and color interpolationof digital images，，的美國專利 7418130 以及 Tsuruokam 的題為“ Imagecapturing systemand computer readable recording medium for recording image processing program，，的美國專利申請2009/0219417。所有這些方法都不能直接降低CFA圖像的色度噪聲。其他方法處理CFA圖像中的亮度和色度噪聲兩者全部。存在于相同位置的不同通道的結(jié)合也稱為通道。色度通道，明示或暗示地是紅減號綠(R-G)和藍減號綠(B-G)，或紅減號亮度(R-Y)，以及藍減號亮度(B-Y)。這些方法的例子在Adams Jr.等的題為“Noisecleaning sparsely populated color digital images，，的美國專利申請 2006/0152596中給出，以及 Matsushita 等的題為 “Imaging device, image processing device, imageprocessing method, program for image processing method, and recording mediumhaving program for image processing method recorded thereon，，的美國專利申請2009/0052797中給出。這些方法的問題是雖然色度值，例如R-G易于計算，他們提出不缺乏亮度信息，例如邊界和文本細節(jié)。這樣，反過來，降低了去噪色度信息而沒有降級圖像亮度信息的能力。Miyano 等人的題為“Automatic white balance adjusting device. ”的美國專利5644358描述了更好的亮度-色度轉(zhuǎn)換。這個轉(zhuǎn)換提供改善的亮度和色度信息隔離而且仍然易于計算。因此，存在去噪CFA圖像中的売度和色度彳目息而不需要明不或暗不去馬賽克操作方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，其提供一種用于降低由數(shù)字圖像傳感器捕捉的圖像中噪聲的方法，其中數(shù)字圖像傳感器包括用于至少三個不同通道的光敏感像素的二維陣列，像素被安排為矩形最小重復(fù)單元，方法包括利用處理器通過噪聲降低處理為第一通道的每個像素確定噪聲降低像素值，噪聲降低處理包括a)為所述第一通道中央像素周圍的多個方向計算本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組；b)計算所述中央像素的像素值和所述多個方向中第一通道的附近像素的像素值之間的第一像素差異；c)通過結(jié)合所述第一像素差異和所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組，計算第一加權(quán)像素
差異;d)計算所述中央像素附近的至少一個不同通道像素的像素值和所述多個方向的至少一個不同通道的附近像素的像素值之間的第二像素差異；e)通過結(jié)合所述第二像素差異和所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組，計算第二加權(quán)像素差異；以及f)通過結(jié)合所述第一加權(quán)像素差異和所述第二加權(quán)像素差異與所述中央像素的像素值，計算所述中央像素的噪聲降低像素值。本發(fā)明的優(yōu)勢是，在去噪處理之前或作為去噪處理的一部分，不需要完成去馬賽克，就降低了 CFA圖像的亮度噪聲和色度噪聲。本發(fā)明的進一步優(yōu)勢是，通過在每個像素位置僅去噪單個通道，從而去噪CFA圖像需要的計算工作量降低，而不是通常的多個通道。本發(fā)明的額外優(yōu)勢是，利用單個處理而不是兩個獨立處理降低CFA圖像中的亮度
噪聲和色度噪聲。通過下列關(guān)于優(yōu)選實施例和附屬權(quán)利要求的細節(jié)描述，以及通過參考隨附的繪圖，本發(fā)明的這些和其他方面、目標、特性以及優(yōu)勢會更加清晰，易于理解和明白。


圖I示出用于實施本發(fā)明典型數(shù)字照相機的框圖；圖2示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的框圖；圖3示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的去噪單個色彩塊詳細視圖的框圖；圖4示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的去噪CFA亮度塊詳細視圖的框圖；、
圖5示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的去噪CFA色度塊詳細視圖的框圖；圖6示出從粗糙CFA圖像中像素的2x2塊；圖7示出用于去噪CFA圖像的像素鄰域；圖8示出本發(fā)明可選實施例的框圖；圖9示出本發(fā)明第三實施例的框圖；以及圖10示出利用圖9實施例第一和第二像素差異塊去噪詳細視圖的框圖。
具體實施方式

在下列描述中，在其通常由軟件程序?qū)嵤┑那闆r下，描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該充分認識到，這樣軟件的等價物也可以構(gòu)造在硬件中。因為圖像處理算法和系統(tǒng)是已知的，本描述會特別指向根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的算法和系統(tǒng)形成部分?？梢詮脑诒绢I(lǐng)域是已知的系統(tǒng)、算法、組件和元件中選擇的沒有在本文具體示出或描述，這樣算法和系統(tǒng)的其它方面，以及用于生產(chǎn)的硬件或軟件和除此以外處理圖像信號的包含在其中。如在下列材料中示出和描述的、根據(jù)本發(fā)明的給定系統(tǒng)，對本發(fā)明的實施是有用的、在本文建議或描述的未具體示出的軟件是本領(lǐng)域的常規(guī)和普通技能。更進一步地，正如本文所使用的，用于完成本發(fā)明方法的計算機程序可以存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，其可以包括，例如磁存儲介質(zhì)，例如磁盤(硬盤驅(qū)動器或軟盤)或磁帶；光存儲介質(zhì)，例如光盤，光帶，機器可讀條碼；固體電子存儲器件，例如隨機存取存儲器(RAM)，或只讀存儲器(ROM);或用于存儲計算機程序的任意其他器件或介質(zhì)。因為采用圖像器件和用于信號捕捉及糾正，以及用于曝光控制的相應(yīng)線路的數(shù)字照相機是已知的，本描述會特別指向根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的元件形成部分，或更直接配合根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的元件形成部分。本文未具體示出或描述的從本領(lǐng)域已知的技術(shù)中選擇。待描述實施例的某些方面以軟件提供。如在下列材料中示出和描述的、根據(jù)本發(fā)明的給定系統(tǒng)，對本發(fā)明的實施是有用的、在本文建議或描述的未具體示出的軟件是本領(lǐng)域的常規(guī)和普通技能。現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖1，其示出采用本發(fā)明的圖像捕捉器件框圖。在這個例子中，圖像捕捉器件示出為數(shù)字照相機。不過，雖然現(xiàn)在解釋的是數(shù)字照相機，本發(fā)明顯然也適用于其他類型的圖像捕捉器件。在公開的照相機中，來自主體景象(subject scene)的光10輸入到成像階段11，在這里光由透鏡12聚焦形成在固態(tài)色彩濾波陣列圖像傳感器20中的圖像。固態(tài)色彩濾波陣列圖像傳感器20將入射光轉(zhuǎn)換為用于每個像素(pixel)的電信號。優(yōu)選實施例的固態(tài)色彩濾波陣列圖像傳感器20是電荷耦合器件(CCD)類型或有源像素傳感器(APS)類型。(APS器件通常稱為CMOS傳感器，這是因為用互補金屬氧化物半導(dǎo)體處理構(gòu)造他們的性能)具有二維陣列像素的其他類型圖像傳感器也可以用于提供他們采用本發(fā)明圖案的圖像。用于本發(fā)明的固態(tài)色彩濾波陣列圖像傳感器20包括二維陣列色彩像素，其在稍后描述圖I后的規(guī)范中變得更為清晰。由改變光圈和中性密度(ND)濾光器塊13的光瞳塊14調(diào)節(jié)到達固態(tài)色彩濾波陣列圖像傳感器20的光量，中性密度(ND)濾光器塊13包括插在光程中的一個或更多ND濾波器。也調(diào)節(jié)總體光量的是快門18開啟的時間。與場景中可用光對應(yīng)的曝光控制器40由亮度傳感器塊16測量，并且其控制所有這些三個調(diào)節(jié)功能。特定照相機配置的描述對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟悉的，而且許多修改和存在的額外特性是顯而易見的。例如，可以增加自動對焦系統(tǒng)，或者透鏡是可拆卸和互換的。應(yīng)當理解本發(fā)明可以應(yīng)用于任何類型的數(shù)字照相機，其中類似功能由可選組件提供。例如，數(shù)字照相機可以是相對簡單的傻瓜數(shù)字照相機，其中快門18可以是相對簡單的可動葉片快門，或者其類似物，替代更為復(fù)雜的對焦平面安排。本發(fā)明還可以實踐利用包括在非照相機設(shè)備，例如移動電話和汽車中的成像組件。從色彩濾波陣列圖像傳感器20的模擬信號由模擬信號處理器22處理并且應(yīng)用于模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器24。時序發(fā) 生器26產(chǎn)生各種時鐘信號以選擇行數(shù)和像素并同步模擬信號處理器22和A/D轉(zhuǎn)換器24的操作。圖像傳感器階段28包括色彩濾波陣列圖像傳感器20，模擬信號處理器22，A/D轉(zhuǎn)換器24，以及時序發(fā)生器26。圖像傳感器階段28的組件可以是獨立構(gòu)成的集成電路，或者他們可以構(gòu)造成像通常由CMOS圖像傳感器完成的單個電路。來自A/D轉(zhuǎn)換器24的數(shù)字像素值的造成流存儲在與數(shù)字信號處理器(DSP) 36相關(guān)聯(lián)的數(shù)字信號處理器(DSP)存儲器32中。DSP36是本實施例中除了系統(tǒng)控制器50和曝光控制器40之外的三個處理器或控制器中的一個。雖然在多個控制器和處理器中的這個照相機功能控制分區(qū)是典型的，在沒有影響照相機功能操作和本發(fā)明應(yīng)用的情況下，這些控制器或處理器可以結(jié)合成不同方式。這些控制器或處理器可以包括一個或更多數(shù)字信號處理器器件，微控制器，可編程邏輯器件，或其他數(shù)字邏輯電路。雖然已經(jīng)描述了這些控制器或處理器的結(jié)合，應(yīng)當清楚的是一個控制器或處理器可以指定完成所有需要的功能。所有這些變化可以完成系統(tǒng)功能并且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，以及術(shù)語“處理階段”用于需要包括在一個階段內(nèi)的所有這些功能，例如，如圖I中的處理階段38。在示出的實施例中，根據(jù)永久存儲在程序存儲器54，DSP36處理在DSP存儲器32中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且拷貝到DSP存儲器32用于圖像捕捉階段的執(zhí)行。DSP36執(zhí)行對用于從事下述圖像處理是必要的軟件。DSP存儲器32可以是隨機存取存儲器中的任意一個，例如SDRAM。包括用于地址和數(shù)據(jù)信號通道路徑的總線30連接DSP36到其相應(yīng)的DSP存儲器32，A/D轉(zhuǎn)換器24和其他相應(yīng)組件。系統(tǒng)控制器50基于存儲在程序存儲器54，可以包括快閃EEPROM或其他非易失性存儲器中的軟件程序控制照相機的總體操作。這個存儲器還可以用于存儲圖像傳感器校驗數(shù)據(jù)，用戶設(shè)置選擇和照相機關(guān)閉時必須保存的其他數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制器50通過指導(dǎo)曝光控制器40操作透鏡12，ND濾光器塊13，光瞳塊14，以及之前描述的快門18，控制圖像捕捉順序，指導(dǎo)時序發(fā)生器26操作色彩濾波陣列圖像傳感器20和相應(yīng)的元件，以及指導(dǎo)DSP3處理捕捉的圖像數(shù)據(jù)。在捕捉和處理圖像后，存儲在DSP存儲器32中的最終圖像文件通過主機接口 57被轉(zhuǎn)移到主計算機中，存儲在可移動存儲器卡64或其他存儲器件中，并且在圖像顯示器88中為用戶顯示。系統(tǒng)控制器總線52包括用于地址、數(shù)據(jù)和控制信號的通道路徑，并且連接系統(tǒng)控制器50到DSP36，程序存儲器54，系統(tǒng)存儲器56，主機接口 57，存儲器卡接口 60和其他相關(guān)組件。主機接口 57提供用于顯示、存儲、處理或打印圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的、到個人計算機或其他主計算機的高速連接。這個接口可以是IEEE1394或USB2. O串行接口或任意其他合適的數(shù)字接口。存儲器卡64是典型的插在存儲卡插槽中的微型快擦寫閃存卡(CF)，并且通過存儲器卡接口 60連接到系統(tǒng)控制器50?？梢詰?yīng)用包括但不限于PC-卡，多媒體卡(MMC)，或安全數(shù)字(SD)卡的其他類型存儲。處理的圖像被拷貝到在系統(tǒng)存儲器56中的顯示緩沖器中，并且通過視頻編碼器80連續(xù)讀出以產(chǎn)生視頻信號。這個信號從照相機直接輸出用于外部監(jiān)視器的顯示，或由顯示控制器82處理并在圖像顯示器88中展示。這個顯示器通常是有源矩陣液晶顯示器(IXD)，雖然也可以使用其他類型的顯示器。用戶接口 68由在曝光控制器40上執(zhí)行的軟件程序和系統(tǒng)控制器50的組合控制，用戶接口 68包括取景顯示器70，曝光顯示器72，狀態(tài)顯示器76，圖像顯示器88，以及用戶輸入74的所有或任意組合。用戶輸入74通常包括按鈕，搖臂開關(guān)，游戲桿，旋轉(zhuǎn)撥號盤或觸摸屏的某些組合。曝光控制器40操作光測量，曝光模式，自動對焦和其他曝光功能。系統(tǒng)控制器50管理在一個或更多顯示器，例如在圖像顯示器88上展示的圖形用戶界面(⑶I)。GUI通常包括用于做出不同選項選擇和檢查捕捉圖像檢驗?zāi)Ｊ降牟藛?。曝光控制?0接受用戶輸入的選擇曝光模式，透鏡光圈，曝光時間(快門速度)，以及曝光指數(shù)或ISO速度等級，并且指導(dǎo)用于隨后捕捉的相應(yīng)透鏡12和快門18。當手工設(shè)置ISO速度等級、光圈和快門速度時，亮度傳感器塊16用于測量場景的亮度并且為用戶提供曝光測光功能作為參考。在這樣的情況下，當用戶改變一個或更多設(shè)置時，測光表指示計在取景器70上展示，告訴用戶什么程度圖像會曝光過度或曝光不足。在自動曝光模式，用戶改變一個設(shè)置并且曝光控制器40自動改變另一個設(shè)置以保持正確的曝光，例如對于給定的ISO速度等級，當用戶減少透鏡光圈時，曝光控制器40自動增加曝光時間以保持相同的總體曝光。ISO速度等級是數(shù)字照相機的重要屬性。曝光時間，透鏡光圈，鏡片透光，現(xiàn)場照明水平和光譜分布，以及場景反射確定數(shù)字照相機的曝光水平。當數(shù)字照相機的圖像利用不足曝光獲得時，通?？梢酝ㄟ^增加電子或數(shù)字增益保持適當?shù)纳{(diào)再現(xiàn)，但是由此產(chǎn)生的圖像常常包含不可接受數(shù)量的噪聲。當曝光增加時，增益減少，而且由此可以減少曝光噪聲到可接受的水平。若增加過度的曝光，由此產(chǎn)生的在圖像亮度區(qū)域的信號會超出圖像傳感器或照相機信號處理的最大信號水平能力這會促使修剪圖像亮度以形成均勻的亮度區(qū)域，或在圖像周圍區(qū)域“bloom”。因此，指導(dǎo)用戶設(shè)置恰當曝光是重要的。ISO速度等級傾向于作為這樣的指南。為了易于攝影師理解，數(shù)字照相機的ISO速度等級應(yīng)當正好涉及攝影膠片照相機的ISO速度等級。例如，若數(shù)字照相機具有IS0200的ISO速度等級，接著相同曝光時間和光圈應(yīng)當適合IS0200等級的膠片/處理系統(tǒng)。ISO速度等級是為了符合膠片ISO速度等級。不過，電子和基于膠片的成像系統(tǒng)之間的差異排除了確切的等效。數(shù)字照相機可以包括可變增益，而且可以在已經(jīng)捕捉圖像數(shù)據(jù)后，提供數(shù)字處理，使得在照相機曝光范圍內(nèi)色調(diào)再現(xiàn)的實現(xiàn)成為可能。因此，數(shù)字照相機具有速度等級范圍是可能的。這個范圍定義為ISO速度緯度。為預(yù)防混淆，單個值指定為固有ISO速度等級，而ISO速度緯度的上下限指示速度范圍，這就是說，包括有效速度等級的范圍不同于固有的ISO速度等級?？紤]到這點，固有ISO速度是從在數(shù)字照相機焦平面的曝光計算的數(shù)值以產(chǎn)生具體的照相機輸出信號特征。對正常場景的給定照相機系統(tǒng)來說，固有速度通常是產(chǎn)生最大圖像質(zhì)量的曝光指數(shù)值，其中曝光指數(shù)是和提供給圖像傳感器的曝光成反比的數(shù)值。前述的數(shù)字照相機對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟悉的?？赡艿亩疫x擇用于減少照相機成本、增加照相機特征或改善照相機性能的本實施例的許多變化是顯而易見的。下列描述會詳細公開根據(jù)本發(fā)明的、用于捕捉圖像的、這個照相機的操作。雖然這個描述是參考了數(shù)字照相機，應(yīng)當理解本發(fā)明適應(yīng)于具有包括用于多個色彩通路像素的圖像傳感器的圖像捕捉設(shè)備。在圖I中示出的色彩濾波陣列圖像傳感器20通常包括提供在每個像素將入射光轉(zhuǎn)換為測量的電信號的一種方式的、在硅襯底上構(gòu)造的二維陣列光敏感像素。由于色彩濾波陣列圖像傳感器20被曝光，在電子結(jié)構(gòu)件內(nèi)生成和捕捉每個像素的自由電子。為每個時間階段捕捉這些自由電子，接著測量捕捉的電子數(shù)，或在可以測量光水平的每個像素處測量生成自由電子的速率。在前一種情況下，累積的電荷移出像素陣列到電荷電業(yè)測量電路，例如電荷耦合器件(CCD)中，或者可以包括電荷電壓測量電路元件的、靠近每個像素的區(qū)域中，例如有源像素傳感器(APS或CMOS傳感器)。無論何時做出參考在下列描述中的圖像傳感器中時，應(yīng)當理解其代表圖I中的色彩濾波陣列圖像傳感器20。應(yīng)當進一步理解所有例子和圖像傳感器結(jié)構(gòu)的等價物以及本規(guī) 范中公開的本發(fā)明像素圖案是用于色彩濾波陣列圖像傳感器20的。在圖像傳感器的上下文中，像素(“圖像元素”的縮寫)是指分離的感光區(qū)域以及與感光區(qū)域相關(guān)聯(lián)的電荷轉(zhuǎn)移或電荷測量線路。在數(shù)字色彩圖像的上下文中，術(shù)語像素通常是指具有相關(guān)色彩值的、圖像中的特定位置。圖2示出本發(fā)明優(yōu)選實施例高層次視圖的流程圖。由圖像傳感器20 (圖I)產(chǎn)生粗糙的色彩濾波陣列(CFA)圖像100。由去噪塊102通過處理粗糙CFA圖像100產(chǎn)生去噪的(噪聲降低的)CFA圖像104。圖3示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的去噪塊102 (圖2)的信息描述。去噪單個色彩塊106從粗糙CFA圖像100產(chǎn)生第一去噪CFA圖像。下一步，通過應(yīng)用對第一去噪CFA圖像108的進一步處理，去噪CFA色度塊110產(chǎn)生第二去噪CFA圖像112。第二去噪CFA圖像成為去噪CFA圖像104。圖4示出去噪單個色彩塊106 (圖3)的詳細描述。計算像素差異塊114從粗糙CFA圖像100產(chǎn)生像素差異116。計算機本地邊界響應(yīng)加權(quán)值塊118從像素差異116產(chǎn)生本地邊界響應(yīng)加權(quán)值120。計算加權(quán)像素差異塊122從本地邊界響應(yīng)加權(quán)值120產(chǎn)生加權(quán)像素差異124。最后,計算第一去噪像素值塊126從加權(quán)像素差異124廣生第一去噪CFA圖像 108。在圖4中的計算像素差異塊114以下列方式計算。圖7示出從粗糙CFA圖像100的像素域。在下列討論中，假設(shè)像素值6￡被去噪。四個像素差異116 ( δΝ，δ5, δΕ, δ )由計算像素差異塊114計算，如在下列方程式中示出δ n=G2-Ge (I)δ S=Ge-Ge (2)δ e=Gg-Ge (3)Sw=Gc-Ge (4)像素差異δ Ν, δ s, δ Ε, δ w,是正去噪像素值(Ge)和相同色彩在上(N= “north”)，下(S= “south”)，右(E= “east”)，左(W= “west”)方向(G2, GK, Gg, Gc)的四個最近像素值之間的差異。一旦計算出像素差異，由計算本地邊界響應(yīng)加權(quán)值塊118計算本地邊界響應(yīng)加權(quán)值。該值由下列方程式計算。
權(quán)利要求
1.一種用于降低由數(shù)字圖像傳感器捕捉的圖像中噪聲的方法，其中所述數(shù)字圖像傳感器包括用于至少三個不同通道的光敏感像素的二維陣列，所述像素被安排為矩形最小重復(fù)單元，所述方法包括利用處理器通過噪聲降低處理為第一通道的每個像素確定噪聲降低像素值，所述噪聲降低處理包括 a)為所述第一通道中央像素周圍的多個方向計算本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組； b)計算所述中央像素的像素值和所述多個方向中第一通道的附近像素的像素值之間的第一像素差異； c)通過結(jié)合所述第一像素差異和所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組，計算第一加權(quán)像素差異； d)計算所述中央像素附近的至少一個不同通道像素的像素值和所述多個方向的至少一個不同通道的附近像素的像素值之間的第二像素差異； e)通過結(jié)合所述第二像素差異和所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組，計算第二加權(quán)像素差異；以及 f)通過結(jié)合所述第一加權(quán)像素差異和所述第二加權(quán)像素差異與所述中央像素的像素值，計算所述中央像素的噪聲降低像素值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述噪聲降低處理被執(zhí)行多次。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組僅利用所述第一通道的像素值計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組利用至少兩個通道的像素值被計算。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值組利用下述方程式計算
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一加權(quán)像素差異計算如下W= δ · c 其中W是所述第一加權(quán)像素差異，C是所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值，以及δ是所述第一像素差異。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第二加權(quán)像素差異計算如下 U=D · c 其中U是所述第二加權(quán)像素差異，C是所述本地邊界響應(yīng)加權(quán)值，以及D是所述第二像素差異。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述噪聲降低像素值計算如下V =X+ λ Σ i [Wi+ (Wi-Ui)] 其中X’是所述噪聲降低像素值，X是所述中央像素值，λ是所述速率控制常數(shù)，Wi是在第ith方向的所述第一加權(quán)像素差異，Ui是在第ith方向的所述第二加權(quán)像素差異，以及總和是在多個方向i上執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述中央像素附近的所述至少一個不同通道的像素是所述多個方向中靠近所述中央像素的像素。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述中央像素附近的所述至少一個不同通道的像素包括至少兩個不同通道的像素。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述多個方向包括與所述中央像素相關(guān)的上、下、左和右方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述至少三個不同通道包括紅色、綠色和藍色通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述至少三個不同通道包括至少一個全色通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低利用數(shù)字圖像傳感器捕捉的圖像內(nèi)噪點的方法，該數(shù)字圖像傳感器具有被安排成矩形最小重復(fù)單元的像素，該方法包括通過結(jié)合中央像素的像素值和多個方向內(nèi)第一通道的附近像素的像素值之間的第一像素差異與對應(yīng)的本地邊界響應(yīng)加權(quán)值，計算第一加權(quán)像素差異；通過結(jié)合多個方向內(nèi)至少一個不同通道的像素的像素值之間的第二像素差異與對應(yīng)的本地邊界響應(yīng)加權(quán)值，計算第二加權(quán)像素差異；以及通過結(jié)合第一和第二加權(quán)像素差異與中央像素的像素值，為中央像素計算噪點降低的像素值。
文檔編號H04N5/357GK102742280SQ201180007672
公開日2012年10月17日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者E·O·莫拉萊斯, J·E·亞當斯, M·庫馬爾 申請人:伊斯曼柯達公司