[發明專利]處理圖像數據中的噪聲的方法、噪聲降低單元和成像設備

無效

• 申請號: 200710161975.2
• 申請日: 2007-09-27
• 公開（公告）號: CN101155256A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 星野和弘;角博文
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N5/217
• 分類號: H04N5/217;H04N5/21
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 黃小臨;周少杰

技術領域

本發明涉及一種圖像數據的噪聲處理的方法以便使能進行由諸如CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器的成像設備在時間上隨機產生的噪聲的判斷和隨機噪聲的降低兩者中的至少一種。本發明還涉及一種噪聲降低單元和一種使用該噪聲降低單元的成像設備。

背景技術

在成像設備(諸如能夠用固態成像設備(例如，CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器)成像運動畫面的數碼相機)、蜂窩電話內置的照相機、或數碼相機中，重要的是降低在拍攝期間在低亮度的條件下由固態成像設備產生的噪聲以實現高圖像質量。

由固態成像設備所生成的噪聲通常被分類為固定式樣噪聲和隨機噪聲。通常實踐上用相關雙重采樣(correlation?double?sampling)(CDS)電路(見“Fundamentals?of?Solid-State?Imaging?Devices”，81-84頁，Nippon-RikohPublishing?Society，日本(非專利參考文獻1))來抑制固定式樣噪聲。同時，隨機噪聲是在時間軸上隨機產生的，因此，難以抑制隨機噪聲。然而，在防止固態成像設備的S/N的劣化中和在消除低亮度條件下的檢測極限中以及在實現高圖像質量中，隨機噪聲的降低是重要的。

在通過自相關方法降低噪音的情況下，當在圖像中產生周期閃爍(flicker)噪聲、固定式樣噪聲或跳動噪聲時，可能通過計算來自圖像數據的自相關系數來獲得噪聲的式樣(特征)。在這種情況下，自相關函數是通過下式計算的：

r(τ)=1NΣt=0N-τ-1x(t+τ)x(t)---(1)]]>

其中N是像素的總數，x是指示像素亮度的像素值，t是時間，τ是沿時間軸的像素的移動量。該自相關函數r(τ)是在時間t瞬間的像素值與在移動了τ的(t+τ)瞬間的像素值的乘積值的算術平均。

發明內容

圖8示出了當作為隨機噪聲的白噪聲被迭加在具有例如，通過cos(π/128)所給定的周期的原始信號上時所求出求出的輪廓。該輪廓示出了在各個采樣點的像素值不是均衡的。圖9示出了當已經通過自相關技術去除了白噪聲時產生的自相關度。

即，如圖8所示，當它是由被迭加了白噪聲的具有周期的原始信號所組成的隨機噪聲時，能夠從在如從圖9可見的自相關系數中的變化去除噪聲。

另一方面，無諸如cos(π/128)的周期的白噪聲的輪廓僅由如圖10所示的隨機噪聲組成。自相關函數的輸出結果如圖11所示。如從圖11明顯看到，在無周期的信號中相關系數被保持在零左右，因此可能檢測不到任何噪聲式樣。從而，可能沒有進行噪聲的消去。

更具體地，關于諸如固定式樣噪聲的具有周期的信號，能夠通過自相關方法來完成噪聲降低。關于隨機噪聲，因為噪聲沒有周期因此不能實現噪聲抑制。

考慮前述問題，希望提供一種以易于檢測由固態圖像傳感器(固態成像設備)產生的隨機噪聲并且也易于降低隨機噪聲的方式來處理被包含在圖像數據中的噪聲的方法。也希望提供一種適合于實施該方法的噪聲降低單元。此外，希望提供一種使用該噪聲降低單元的成像設備。