去噪声方法以及影像系统技术方案

本发明专利技术提供了一种去噪声方法以及影像系统。该去噪声方法，包含有：接收一目前图帧中的一像素；依据对应该像素的一特定信息来计算一去噪声系数；以及依据该去噪声系数来调配该目前图帧的该像素的一权重和一先前图帧的至少一像素的一权重，以产生一输出像素，其中该先前图帧的该至少一像素包含一相对位置像素。一种影像系统，包含有：一镜头模块，用来撷取一影像信息；一影像信号处理器，耦接至该镜头模块，用来将该影像信息转换为一图帧；以及一去噪声单元，耦接至该影像信号处理器，用来基于上述去噪声方法来将该图帧中的一像素输出为一输出像素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所公开的实施例涉及影像处理，特别涉及一种去噪声方法以及相关影像系 统。
技术介绍
在实时数字影像处理中，去噪声（de-noising)的方法主要可以分为两类。第一类 是在空间域（spatialdomain)进行的去噪声方法，像是高斯滤波（Gaussianfiltering)、中 值滤波（medianfiltering)、双边滤波（bilateralfiltering)以及效果非常好的非局部均 值（non-localmeans,NLM)滤波，然该等空间域去噪声方法往往需要耗费庞大的计算量，以 达到较佳预期效果。且难免会造成影像模糊以及细节损失的副作用。 第二类是在时间域（timedomain)进行的去噪声方法，即同时考虑前一个图帧 (frame)和目前的图帧，进行一个适当的加权平均以达到去噪声的效果。相较于第一类去噪 声作法，最大的优点是几乎不会造成影像的模糊或是细节的损失，但是该等时间域去噪声 方法容易导致残影的增生，又或是影像不自然的现象。为了尽量减少此副作用往往需要非 常复杂的运算。 为了改善空间域和时间域的去噪声方法的问题，实际中亦可以融合此两种作法， 但同时利用时间域和空间域的滤波方法往往会遇到三个主要的问题：第一是严重的残影； 第二是图像清晰度下降；第三是当噪声较大的时候，特别是影像擷取装置在低光源环境，或 是画面的周围受到透镜阴影（lensshading)的影响时，去噪声的效果就会下降。 因此本领域亟需一种低复杂度且高效率的去噪声方法，来改善上述问题。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，公开一种去噪声方法以及相关影像系统以解决上述问题。 依据本专利技术的第一实施例，提出一种去噪声方法，包含有：接收一目前图帧中的一 像素；依据对应该像素的一特定信息来计算一去噪声系数；以及依据该去噪声系数来调配 该目前图帧的该像素的一权重和一先前图帧的至少一像素的一权重，以产生一输出像素， 其中该先前图帧的该至少一像素包含一相对位置像素（co-locatedpixel)。 依据本专利技术的第二实施例，提出一种影像系统，包含有：一镜头模块，用来擷取一 影像信息；一影像信号处理器，耦接至该镜头模块，用来将该影像信息转换为一图帧；以及 一去噪声单元，耦接至该影像信号处理器，用来基于权利要求1项中所述的方法来将该图 帧中的一像素输出为一输出像素。 依据本专利技术的第三实施例，提出一种影像系统，包含有：一镜头模块，用来擷取一 影像信息；一影像信号处理器，耦接至该镜头模块，用来将该影像信息转换为一图帧；一亮 度调整单元，耦接于该影像信号处理器以及该镜头模块之间，用来依据一自动曝光信息来 产生一曝光控制信号至该镜头模块以及产生一图帧率信息至一去噪声单元；以及该去噪声 单元，用来基于权利要求12项中所述的方法来依据该图帧率信息，来将该图帧中的一像素 输出为一输出像素。 依据本专利技术的第四实施例，提出一种影像系统，包含有：一镜头模块，用来擷取一 影像信息；一影像信号处理器，耦接至该镜头模块，用来将该影像信息转换为一图帧；一亮 度调整单元，耦接于该影像信号处理器以及该镜头模块之间，用来依据一自动曝光信息来 产生一曝光控制信号至该镜头模块以及产生一图帧率信息至一去噪声单元；以及该去噪声 单元，用来至少依据该图帧率信息以及该图帧中的一像素，进行一空间域去噪声和一时间 域去噪声，以产生一输出像素。 本专利技术的精神在于利用自适应性的方法来动态地决定时间域的去噪声比重，并另 外加上空间域的去噪声以达到实时的三维去噪声方法。【附图说明】 图1为本专利技术实时自适应性三维动态去噪声方法的简化示意图。 图2为一函数的实施例的示意图。 图3为本专利技术实时自适应性三维动态去噪声方法的第一实施例的流程图。 图4为本专利技术中壳度与韦伯临界值的关系图。 图5为本专利技术中移动强度与前置去噪声系数的关系图。 图6为本专利技术中离图帧中心点的距离与调整参数的一实施例的关系图。 图7为本专利技术中离图帧中心点的距离与调整参数的另一实施例的关系图。 图8为本专利技术实时自适应性三维动态去噪声方法的第二实施例的流程图。 图9为本专利技术一影像系统的实施例的示意图。 附图标记说明： 300 ~312 步骤 800 ~812 步骤 900 影像系统 902 镜头 904 传感器 906 影像信号处理器 908 去噪声单元 910 亮度调整单元【具体实施方式】 在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中技术人 员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求并不以 名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通 篇说明书及权利要求当中所提及的「包含」是为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限 定于」。另外，「耦接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述 一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过 其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。 一般来说，为了得到较好的去噪声效果，首先要分析噪声的特性。常见的静态影像 噪声有两种，即椒盐噪声（saltandpeppernoise)和高斯噪声。然而对于一般的影像擷 取装置来说，由于所拍摄的影像是动态的，每一个图帧的噪声可能都不尽相同。就视觉上来 说，每一个点的噪声都是不断的闪烁跳动，亦即整个画面中充满着闪烁的噪声，这种情况如 果用空间域的处理效果就会不尽理想，较适合用时间域的滤波，或是利用时间域加上空间 域的方式来处理。 本专利技术的精神在于利用自适应性的方法来动态地决定时间域的去噪声比重，并另 外加上空间域的去噪声以达到实时的三维去噪声方法。在三维去噪声方法中，如何调配时 间域去噪声的强度（效果）会直接的影响使用者感受。本专利技术适用于所有的相机模块以 及拍摄环境，例如在低光源环境下，可以发现所擷取到的两个不同时间点的图帧，画面中不 仅充满静态的噪声，亦包含了动态闪烁跳动的噪声。因此，通过本专利技术可以在尽量不损失 画面细节的情况下，减少动态跳动的噪声以提升视觉感受。除此之外，本专利技术的计算成本非 常低，可应用在各种不同的实现方式，例如硬件（例如晶片）、软件（例如驱动程序、应用程 序）或是固件或是其中一部分或是全部的组合。 图1为本专利技术实时自适应性三维动态去噪声方法的简化示意图。方程式（1)是本 专利技术的基本想法，依据一目前图当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去噪声方法，包含有：接收一目前图帧中的一像素；依据对应该像素的一特定信息来计算一去噪声系数；以及依据该去噪声系数来调配该目前图帧的该像素的一权重和一先前图帧的至少一像素的一权重，以产生一输出像素，其中该先前图帧的该至少一像素包含一相对位置像素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜昊天，陈世泽，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71