[發(fā)明專(zhuān)利]降低影像噪聲的方法及相關(guān)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110331871.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103095999A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐緯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聯(lián)詠科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/357
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/357;H04N9/04
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低影像噪聲的方法及其裝置，尤其涉及一種利用噪聲的分布范圍來(lái)降低影像噪聲的方法及其裝置。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字?jǐn)z影、播放器材的普及，業(yè)界及一般消費(fèi)者對(duì)數(shù)字影像處理技術(shù)的需求逐漸增加。因?yàn)闊o(wú)論攝影機(jī)規(guī)格如何完善，仍沒(méi)有任何影像是絕對(duì)完美的，影像會(huì)因噪聲的存在而被干擾。在數(shù)字影像中，噪聲的主要來(lái)源是在影像擷取、數(shù)字化及/或傳輸期間出現(xiàn)。而影像傳感器的表現(xiàn)受到很多因素的影響，像是在影像擷取期間的環(huán)境情況，以及感測(cè)組件本身的質(zhì)量，例如，在電荷耦合組件(Charge-Coupled?Device，CCD)照相機(jī)的影像擷取中，亮度是影響所產(chǎn)生影像中的噪聲量的重要因素。

過(guò)濾數(shù)字影像以于保護(hù)影像細(xì)節(jié)的過(guò)程中衰減噪聲，是一個(gè)影像處理中必要的處理步驟。舉例來(lái)說(shuō)，在一影像信號(hào)中，高頻成分是相關(guān)于物體邊緣及紋理細(xì)節(jié)等特征，因此，影像銳化的概念主要是加強(qiáng)影像信號(hào)的高頻成分，進(jìn)而加強(qiáng)畫(huà)面的清晰度。然而，在產(chǎn)生或傳輸影像信號(hào)的過(guò)程中，或多或少都會(huì)受到噪聲的干擾，造成影像信號(hào)中摻雜有噪聲成分。因此，在擷取高頻成分之前，須對(duì)影像信號(hào)執(zhí)行去噪聲操作，若不先執(zhí)行去噪聲操作，則高頻噪聲在影像銳化的過(guò)程中會(huì)被放大并加入原始影像，造成影像的質(zhì)量降低。

在實(shí)際應(yīng)用中，去除噪聲操作一般通過(guò)噪聲濾除技術(shù)來(lái)加強(qiáng)畫(huà)面的清晰度，如空間濾波器(spatial?filter)、雙向?yàn)V波器(Bilateral?filter)及時(shí)間平均濾波器(Temporal?filter)。以空間濾波器來(lái)說(shuō)，如盒型濾波器(box?filter)或高斯濾波(Gaussian?filter)其在去除噪聲的過(guò)程中，由于無(wú)法判別是影像信號(hào)還是噪聲，雖然可以定義不同程度的濾波系數(shù)，但影像的細(xì)節(jié)(如紋理)或邊緣處會(huì)變得模糊不清。雙向?yàn)V波器為空間與亮度(luminance)加乘的濾波器，可用來(lái)影像中亮度值變化較小的噪聲給平滑消除掉，而把亮度值變化較大的影像邊緣保留下來(lái)，但因計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，且只考慮亮度與噪聲之間的關(guān)系，因此無(wú)法有效地去除噪聲。時(shí)間平均濾波器需利用兩個(gè)連續(xù)的影像間的變化來(lái)取得噪聲特征，因此無(wú)法在單張影像上進(jìn)行濾波來(lái)去除噪聲，且對(duì)內(nèi)存限制的系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種降低影像噪聲的方法及相關(guān)裝置，以有效區(qū)分出影像信號(hào)及噪聲，進(jìn)而正確過(guò)濾掉噪聲并保留影像細(xì)節(jié)。

本發(fā)明公開(kāi)一種降低一影像噪聲的方法，該方法包含有：通過(guò)一影像傳感器擷取一影像，其中該影像包含多個(gè)像素，每一像素對(duì)應(yīng)于一色彩成分；選取該多個(gè)像素中的一目標(biāo)像素；根據(jù)一噪聲擾動(dòng)函數(shù)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)像素的一噪聲臨界值，其中該噪聲擾動(dòng)函數(shù)是關(guān)于該影像傳感器的噪聲分布范圍；計(jì)算該目標(biāo)像素與一鄰近像素的一像素差值，其中該鄰近像素與該目標(biāo)像素具有相同的色彩成分；比較該像素差值與該噪聲臨界值的大小關(guān)系，以判斷該鄰近像素是否為該目標(biāo)像素的噪聲；以及當(dāng)判斷該鄰近像素為該目標(biāo)像素的噪聲時(shí)，進(jìn)行一像素平滑運(yùn)算，以降低該目標(biāo)像素的噪聲。

本發(fā)明還公開(kāi)一種噪聲處理裝置，用來(lái)降低一影像傳感器所擷取的一影像的噪聲，該噪聲處理裝置包含有：一選取單元，用來(lái)選取該影像所包含的多個(gè)像素中的一目標(biāo)像素，其中每一像素對(duì)應(yīng)于一色彩成分；一運(yùn)算單元，用來(lái)根據(jù)一噪聲擾動(dòng)函數(shù)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)像素的一噪聲臨界值，其中該噪聲擾動(dòng)函數(shù)是關(guān)于該影像傳感器的噪聲分布范圍；一比較單元，用來(lái)計(jì)算該目標(biāo)像素與一鄰近像素的一像素差值，其中該鄰近像素與該目標(biāo)像素具有相同的色彩成分；一判斷單元，用來(lái)比較該像素差值與該噪聲臨界值的大小關(guān)系，以判斷該鄰近像素是否為該目標(biāo)像素的噪聲；以及一過(guò)濾單元，用來(lái)當(dāng)判斷該鄰近像素為該目標(biāo)像素的噪聲時(shí)，進(jìn)行一像素平滑運(yùn)算，以降低該目標(biāo)像素的噪聲。