[發明專利]圖像處理設備及其控制方法

有效

• 申請號: 201210135418.4
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102761682A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 青景弘典
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/21
• 分類號: H04N5/21;H04N5/217
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發明涉及一種圖像處理設備及其控制方法，并且特別地，涉及一種用于降低圖像信號中的噪聲的圖像處理設備及其控制方法。

背景技術

使用圖像傳感器獲得的圖像信號一般包含噪聲成分。在噪聲成分中，時間或者空間上隨機發生的隨機噪聲主要在高感光度拍攝期間發生。特別地，時間上隨機發生的噪聲是使運動圖像的圖像質量劣化的因素之一。

作為針對運動圖像的隨機噪聲降低技術，已知使用運動圖像幀之間的相關的遞歸降噪處理。例如，日本特開2000-209507號公報公開了基于當前幀的圖像信號與先前幀的圖像信號之間的信號差值來控制遞歸降噪處理中的遞歸系數的技術。遞歸系數是表示要用在對當前幀的圖像信號的降噪處理中的先前幀的成分的比例的系數。在當前幀與先前幀之間的差值大的情況下，通過使用小的遞歸系數減少殘像，而在差值小的情況下，通過使用大的遞歸系數降低噪聲。

日本特開2000-209507號公報中公開了基于信號差值控制遞歸系數的方法，這樣計算復雜度小并且可以降低成本。然而，在隨機噪聲與幀間的運動成分之間的分離精度不夠，因此降噪之后獲得的圖像質量不夠。

與此同時，在日本特開2009-147822號公報中，當通過使用已進行空間降噪處理的當前幀與一個或多個過去(應用空間降噪處理之后的)幀之間的差值來抑制運動被攝體的殘像時，削減了時間的隨機噪聲。利用日本特開2009-147822號公報公開的方法，隨機噪聲與幀間的運動成分之間的分離精度得到改進，并且可以獲得相對高的圖像質量。

然而，日本特開2009-147822號公報沒有公開考慮到圖像幀頻的降噪。幀間的時間上的距離(拍攝時間間隔)根據圖像幀頻的高低而變化，并且連續幀間的相關度也受到影響。然而，傳統上在未考慮幀頻的情況下進行統一的降噪處理。相應地，利用日本特開2000-209507和2009-147822號公報公開的方法，在圖像幀頻可變的情況下不能實現足夠的效果。

發明內容

考慮到傳統技術中的上述問題作出了本發明，并且本發明提供一種用于對運動圖像應用遞歸降噪處理的圖像處理設備及其控制方法，該設備及方法根據圖像幀頻實現降噪處理。

本發明的第一方面提供一種圖像處理設備，用于將遞歸降噪處理應用到具有預定幀頻的運動圖像，該圖像處理設備包括：計算單元，用于使用將要應用所述遞歸降噪處理的當前幀的像素值與已應用所述遞歸降噪處理的、作為所述當前幀的前一幀的先前幀的像素值，計算表示所述當前幀與所述先前幀之間的相關度的信息；確定單元，用于基于所述相關度和所述幀頻來確定遞歸系數，該遞歸系數是所述先前幀的權重；第一合成單元，用于使用所述遞歸系數合成所述先前幀與所述當前幀中的像素；以及輸出單元，用于將由所述第一合成單元所獲得的幀作為已應用所述遞歸降噪處理的所述當前幀進行輸出，其中，對于所述計算單元計算出的所述信息所表示的同一相關度，所述幀頻越低，則所述確定單元將所述遞歸系數確定得越小。

本發明的第二方面提供一種用于控制圖像處理設備的方法，該圖像處理設備用于將遞歸降噪處理應用到具有預定幀頻的運動圖像，該方法包括：由所述圖像處理設備中的計算單元執行的計算步驟，用于使用將要應用所述遞歸降噪處理的當前幀的像素值與已應用所述遞歸降噪處理的、作為所述當前幀的前一幀的先前幀的像素值，計算表示所述先前幀與所述當前幀之間的相關度的信息；由所述圖像處理設備中的確定單元執行的確定步驟，用于基于所述相關度和所述幀頻確定遞歸系數，該遞歸系數是所述先前幀的權重；由所述圖像處理設備中的第一合成單元執行的第一合成步驟，用于使用所述遞歸系數合成所述先前幀和所述當前幀中的像素；以及由所述圖像處理設備中的輸出單元執行的輸出步驟，用于將由所述第一合成單元所獲得的幀作為進行所述遞歸降噪處理之后的所述當前幀進行輸出，其中，在所述確定步驟中，對于由所述計算單元計算的所述信息所表示的同一相關度，所述幀頻越低，則所述確定單元將所述遞歸系數確定得越小。

通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的第一實施例的作為圖像處理設備的例子的數字照相機的典型結構的框圖。

圖2是示出圖1中的降噪單元4的典型結構的框圖。

圖3是說明由降噪單元4中的空間NR單元402進行的濾波的圖。

圖4是說明由降噪單元4中的LPF?403進行的濾波的圖。

圖5A和5B是示出根據本發明的第一實施例的遞歸系數的具體例子的圖。