图像处理设备、图像捕获设备和图像处理方法技术

本发明专利技术涉及图像处理设备、图像捕获设备、图像处理方法和允许计算机执行该方法的程序。提供一种基于预定的参数执行去除图像数据中包含的噪声的去噪声处理的图像处理设备。所述图像处理设备包括：被配置为输入图像数据的输入单元；被配置为基于输入图像数据的亮度计算依赖于亮度的物理特性值的物理特性值计算单元；被配置为确定输入图像数据的颜色的颜色确定单元；和被配置为基于由物理特性值计算装置计算的物理特性值和根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值决定参数的参数决定单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理设备，尤其涉及能够有效去除图像信号中包 含的噪声的图像处理设备、图像捕获设备、这些设备中的图像处理方 法和允许计算机执行该方法的程序。
技术介绍
从诸如CCD (电荷耦合器件)的成像器件输出的RAW数据包含 各种类型的噪声。作为用于有效去除噪声的方法，用于考虑人的视觉 特性改变去噪声的等级的方法已广泛被人们所认识。例如，已提出了一种用于以预定尺寸的区域为单位确定噪声被叠 加到其上的图像的颜色、根据确定的颜色决定参数并根据决定的参数 执行去噪声处理的图像处理方法(例如，参见专利文献1:日本未审 查专利申请7/^开^^艮No. 2004-40235 (图1))。
技术实现思路
在上述相关技术中，根据预定尺寸图像的各个区域中的颜色改变 用于去噪声处理的参数，因此可以颜色为单位改变去噪声的等级。散粒噪声(shot noise)依赖于亮度(等级)，并且噪声量随信号量 变大而增加。因此，如果RAW数据中包含的噪声是散粒噪声，那么 根据不依赖于图像的颜色的信号量改变去噪声的等级。但是，在上述相关技术中，虽然可以执行基于图像的颜色的去噪声处理，但是，可能不能有效去除与图像的颜色无关地改变去噪声的 等级的噪声，诸如散粒噪声。本专利技术针对在考虑人的视觉特性和图像信号中包含的噪声的性能 的情况下有效去除噪声。根据本专利技术的实施例，提供一种基于预定的参数执行去除图像数 据中包含的噪声的去噪声处理的图像处理设备。所述图像处理设备包括用于输入图像数据的输入装置；用于基于输入图像数据的亮度计 算依赖于亮度的物理特性值的物理特性值计算装置；用于确定输入图 像数据的颜色的颜色确定装置；和用于基于由物理特性值计算装置计 算的物理特性值和根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值决定 参数的参数决定装置。并且，提供图像捕获设备、这些设备中的图像 处理方法和允许计算机执行所述方法的程序。使用这种配置，可基于 依赖于输入图像数据的亮度的物理特性值和根据输入图像数据的颜色 的视觉特性值决定参数，并且可基于决定的参数适当地去除输入图像 数据中包含的噪声。物理特性值计算装置可基于作为一段输入图像数据的目标像素的 亮度计算物理特性值。因此，可基于决定的参数适当地去除输入图像 数据中包含的目标像素中的噪声。颜色确定装置可基于包含目标像素和位于目标像素周围的多个周 围像素的图像数据的颜色计算视觉特性值。因此，可基于决定的参数 适当地去除输入图像数据中包含的目标像素和目标像素周围的多个周 围像素中的噪声。在去噪声处理中，可基于包含目标像素和位于目标像素周围的多 个周围像素的图像数据去除输入图像数据中包含的噪声。因此，可基 于决定的参数适当地去除输入图像数据中包含的目标像素和目标像素 周围的多个周围像素中的噪声。视觉特性值是作为用于校正由物理特性值计算装置计算的物理特 性值的系数的校正值，并且，颜色确定装置可基于输入图像数据的颜 色计算校正值。因此，可通过按照根据输入图像数据的颜色的校正值校正依赖于输入图像数据的亮度的物理特性值决定参数，并且，可基 于决定的参数适当地去除输入图像数据中包含的噪声。参数决定装置可通过将由物理特性值计算装置计算的物理特性值 乘以根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值计算参数。因此， 可通过使用依赖于输入图像数据的亮度的物理特性值和根据输入图像 数据的颜色的视觉特性值决定适当的参数。由输入装置输入的图像数据可以是Bayer(拜耳)阵列的图像数据。 因此，可对Bayer阵列的图像数据执行适当地去除噪声的去噪声处理。由输入装置输入的图像数据可以是从成像器件输出的RAW数 据。因此，可从成像器件输出的RWA数据适当地去除噪声。根据本专利技术的另一实施例，提供一种基于噪声的物理特性和人的 视觉特性执行去除图像数据中包含的噪声的去噪声处理的图像处理设 备。因此，可基于图像数据中包含的噪声的物理特性和关于图像数据 的人的视觉特性适当地去除图像数据中包含的噪声。指示噪声的物理特性的值是基于图像数据的亮度计算的物理特性 值。指示人的视觉特性的值是基于图像数据的颜色计算的视觉特性值。 在去噪声处理中，通过使用基于物理特性值和视觉特性值计算的参数 去除图像数据中包含的噪声。因此，可基于依赖于图像数据的亮度的 物理特性值和根据图像数据的颜色的视觉特性值计算参数，并且，可基于计算的参数适当地去除图像数据中包含的噪声。根据上述配置，可以获得在考虑噪声的物理特性和人的视觉特性 的情况下有效去除噪声的优点。附图说明图1是表示根据本专利技术的实施例的图像处理设备100的功能配置 的例子的框图2A、图2B和图2C在概念上表示通过输入端110输入并存储 在线緩冲器(line buffer) 120中的图像数据200和从图像数据200读 取的Bayer阵列的图像数据300和400;图3是表示颜色确定单元140的功能配置的例子的框图4表示颜色和校正值的转换表146a,该表是在考虑人的视觉特性的情况下产生的；图5A是表示图像的亮度和物理特性值(噪声量)之间的关系的例子的示图5B是表示在假定噪声量正态分布的情况下的正态分布表(高 斯函数)和物理特性值cy (x)之间的关系的示图6表示目标像素201和周围的像素202 ~ 209之间的像素等级关 系；以及图7是表示由图像处理设备100执行的去噪声处理的过程的流程图。具体实施例方式以下参照附图详细说明本专利技术的实施例。在本专利技术的实施例中，去噪声处理意味着对包含噪声的图像 数据执行的降低或去除噪声的图像处理。即，去噪声不仅包含从 包含噪声的图像数据完全去除噪声，而且还包含降低噪声。图1是表示根据本专利技术的实施例的图像处理设备100的功能配置 的例子的框图。图像处理设备100包含输入端110、线緩冲器120、周围像素参照 单元130、颜色确定单元140、物理特性值计算单元150、参数决定单 元160、去噪声单元170和输出端180。输入端110接收由RGB的彩色信号构成的彩色信号数据(Bayer 阵列的图像数据)，并将输入图像数据传送给线緩沖器120。 Bayer 阵列的图像数据的例子包含从诸如CCD(电荷耦合器件)的成像器件 输出的RAW数据。RAW数据是与由捕获预定对象的图像的成像器件 捕获的图像对应的图像数据的例子。Bayer阵列是图2B和图2C所示的像素的阵列。即，在像素的阵 列中，周期性放置基本块。各基本块包含水平方向上的两个像素x垂直方向上的两个像素。在基本块中，两个绿色像素(G)被放在对角线 中的一个上，并且红色像素(R)和蓝色像素(B)被放在另一对角线 上。线緩冲器120包含用于多个线的线緩冲器，并以线为单位保持通 过输入端110输入的多个线的图像数据。图2A在概念上表示通过输入端110输入并存储在线緩冲器120 中的图像数据200。图2A所示的图像数据200的尺寸由W和H表示， W是水平像素的数量，H是垂直像素的数量。表示构成图像数据200 的各像素在垂直方向上的地址的变量是i，，，而指示在水平方向上的 地址的变量是j。周围像素参照单元130依次从存储在线緩冲器120中的几个线的 图像数据读出预定尺寸的图像数据。图2B和图2C分别在概念上表示从存储在线緩冲器120中的图像 数据200读取的Bayer阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于预定参数执行去除图像数据中包含的噪声的去噪声处理的图像处理设备，该图像处理设备包括：用于输入图像数据的输入装置；用于基于输入图像数据的亮度计算依赖于亮度的物理特性值的物理特性值计算装置；用于确定输入图像数据的 颜色的颜色确定装置；和用于基于由物理特性值计算装置计算的物理特性值和根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值决定参数的参数决定装置。

【技术特征摘要】
JP 2006-10-30 2006-2947841.一种基于预定参数执行去除图像数据中包含的噪声的去噪声处理的图像处理设备，该图像处理设备包括用于输入图像数据的输入装置；用于基于输入图像数据的亮度计算依赖于亮度的物理特性值的物理特性值计算装置；用于确定输入图像数据的颜色的颜色确定装置；和用于基于由物理特性值计算装置计算的物理特性值和根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值决定参数的参数决定装置。2. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，物理特性值计算装置基于作为一段输入图像数据的目标像 素的亮度计算物理特性值。3. 根据权利要求2所述的图像处理设备，其中，颜色确定装置基于包含目标像素和位于目标像素周围的多 个周围像素的图像数据的颜色计算视觉特性值。4. 根据权利要求2所述的图像处理设备，其中，在去噪声处理中，基于包含目标像素和位于目标像素周围 的多个周围像素的图像数据去除输入图像数据中包含的噪声。5. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，视觉特性值是作为用于校正由物理特性值计算装置计算的 物理特性值的系数的校正值，并且其中，颜色确定装置基于输入图像数据的颜色计算校正值。6. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，参数决定装置通过将由物理特性值计算装置计算的物理特 性值乘以根据由颜色确定装置确定的颜色的视觉特性值来计算参数。7. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，由输入装置输入的图像数据是拜耳阵列的图像数据。8. 根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，由输入装置输入的图像数据是从成像器件输出的RAW数据。9. 一种基于噪声的物理特性和人的视觉特性执行去除图像数据中 包含的噪声的去噪声处理的图像处理设备。10. 根据权利要求9所述的图像处理设备，其中，指示噪声的物理特性的值是基于图像数据的亮度计算的物 理特性值，其中，指示人的视觉特性的值是基于图像数据的颜色计算的视觉 特性值，并且其中，在去噪声处理中，通过使用基于物理特性值和视觉特性值 计算的参数去除图像数据中包含的噪声。...

【专利技术属性】
技术研发人员：松下伸行，西尾研一，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]