[發明專利]信號處理設備、信號處理方法和計算機程序

無效

• 申請號: 201010530232.X
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN102055914A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 塩谷浩之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/341;H04N5/357;H04N5/232
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;苗迎華

技術領域

本發明涉及用于對由諸如CCD或CMOS等的圖像傳感器捕獲的圖像的信號進行處理的信號處理設備、信號處理方法、計算機程序、圖像處理設備和圖像捕獲設備，更具體地涉及用于對未在去馬賽克處理等中被具體處理的RAW(原始)圖像的信號進行處理的信號處理設備、信號處理方法、計算機程序、圖像處理設備和圖像捕獲設備。

背景技術

近些年來，取代使用膠片或照相底片來拍攝圖像的銀鹽照相機，對由諸如CCD(電荷耦合器件)或CMOS(互補金屬氧化物半導體)等的圖像傳感器捕獲的圖像執行數字編碼的數字照相機已經得到廣泛使用。由于數字照相機可以在存儲器中存儲進行數字編碼的圖像，并且可以使用計算機來處理或管理圖像，因此數字照相機具有沒有膠片的壽命問題的優點。

CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器也都具有下述配置，其中，以二維形式布置的像素(光電二極管)利用光電效應將光轉換為電荷。在多種數字照相機中，因為使用單板類型的色彩，所以在每一個像素中的關于紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的色彩信息中，僅使用單色信息。因此，必須通過下述方式執行“去馬賽克”處理以獲得全色圖像：當拍攝圖像時從每一個像素的周邊像素收集不足的色彩信息，并且內插該色彩信息。然后，依照諸如JPEG(聯合圖像專家組)或TIFF(標記圖像文件格式)等的通用圖像格式來壓縮所完成的圖像，并存儲所述圖像。

然而，去馬賽克處理的精度對于所完成的圖像的圖像質量具有很大影響。而且，因為進行去馬賽克處理的圖像的白平衡(色溫)等是固定的，所以不容易執行校正。由于推定在輸入經圖像處理的數據后處理諸如JPEG等的圖像記錄格式，因此圖像記錄格式可以不用于記錄RAW圖像的信號。因此，主要在高性能照相機中需要將未進行去馬賽克處理的RAW圖像的信號(即，圖像傳感器的輸出信號)存儲為文件的功能。因為RAW圖像的信號一般不進行壓縮或進行可逆的壓縮，所以與JPEG相比較，RAW圖像的信號具有很大的文件大小。然而，當RAW圖像可以被壓縮成具有與具有高質量的JPEG的大小相同的文件大小時(參見圖15)，照相機的功能得以改善，因此，改善了在市場上的競爭性。在下面的表格中示出了在RAW圖像和JPEG圖像之間的比較。

[表1]

在諸如JPEG等的圖像壓縮方法中，使用DCT將圖像信號的幅度轉換到頻率空間內，并基于視覺的特性來減少信息量。另一方面，在過去提出了一種用于以數據的噪聲為著眼點來壓縮RAW圖像的信號的方法。

例如，提出了一種信號轉換設備，用于截止和量化幅度等于或小于噪聲的平均幅度(以下稱作“噪聲電平”)的交流分量(例如，參見日本專利No.2548005)。來自圖像傳感器的輸出信號x是與明度對應的電子的數量(即，離散值)，并且噪聲電平根據該電子數量而改變。具體地說，因為噪聲隨著明度的增大而增大，所以噪聲電平也增大。在信號轉換設備中，對于圖像信號x，可以獲得由表達式1確定的輸出信號y。

y=f(x)=c∫bx[1/n(ξ)]dξ···(1)]]>

在表達式1中，ξ是與輸入信號x的值對應的積分變量，n(ξ)是作為積分變量ξ的函數表達的輸入信號中疊加的噪聲的標準偏差(平均幅度)，b是當明度為0時的信號電壓(常數)，而c是預定常數值。當相對于在y中包含的整個噪聲可忽略在信號轉換設備中出現的噪聲時，在表達式1中，y的噪聲電平n_y是獨立于y的常數，如在表達式2中所表達的。因此，當在下一個階段量化信號y時，LSB(最低有效位)被量化為對應于表達式2的c，因此獲得數字信號y。此時，在輸出信號y的傳輸路徑中需要的容量小于在輸入信號x的傳輸路徑中需要的容量。