图像处理装置、摄像装置以及图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像处理装置、摄像装置以及图像处理方法，图像处理装置具备：图像缩小部，其参照作为处理对象的对象图像的每个预定区域的像素值来生成缩小像素，由此至少生成一个缩小图像；噪声提取部，其根据缩小图像，针对各缩小像素提取与缩小图像的缩小率相应的频带的噪声成分；噪声减法部，其从为了生成缩小像素而参照的预定区域的各像素中减去缩小像素的噪声成分；以及区域内平滑化部，其根据缩小像素的噪声成分，使为了生成缩小像素而参照的预定区域的像素之间平滑化。

【技术实现步骤摘要】
图像处理装置、摄像装置以及图像处理方法
本专利技术涉及一种图像处理装置、摄像装置以及图像处理方法。
技术介绍
以往，开发出了用于去除与拍摄得到的图像相叠加的噪声的各种技术。例如，存在一种技术：在从图像中去除噪声时，对图像实施多分辨率转换处理，生成尺寸不同的多个缩小图像，从各缩小图像中依次提取与其尺寸对应的频带的噪声，从原始图像中去除各频带的噪声(参照日本特开2000-224421号公报等)。然而，在以往技术中存在以下问题：例如上述多分辨率转换处理等那样，按照每个预定区域对像素值进行加权平均而生成缩小图像的各像素，从对应的区域的各像素中减去针对缩小图像的各像素提取出的噪声成分，因此出现如下问题：随着各区域内的像素的位置的不同而噪声去除的效果不同，从而画质降低。鉴于上述以往技术所具有的问题，本专利技术的目的在于提供一种高准确度地去除噪声而不使画质降低的技术。
技术实现思路
为了解决上述问题，例示本专利技术的图像处理装置的一个方式具备：图像缩小部，其参照处理对象的对象图像的每个预定区域的像素值来生成缩小像素，由此生成至少一个缩小图像；噪声提取部，其根据缩小图像，针对各缩小像素提取与缩小图像的缩小率相应的频带的噪声成分；噪声减法部，其从为了生成缩小像素而参照的预定区域的各像素中减去缩小像素的噪声成分；以及区域内平滑化部，其根据缩小像素的噪声成分，使为了生成缩小像素而参照的预定区域的像素之间平滑化。另外，也可以图像缩小部生成缩小率不同的多个缩小图像，噪声提取部从缩小率最小的缩小图像起依次提取频带的噪声成分。另外，噪声成分越大则区域内平滑化部就越使预定区域的像素之间强力地平滑化。另外，区域内平滑化部使频带比噪声成分的频带高的图像结构平滑化。另外，区域内平滑化部根据表示预定的区域内的图像结构的特征量与表示频带的噪声成分的强度的特征量之间的比较结果，来决定平滑化的程度。例示本专利技术的摄像装置的一个方式具备：摄像部，其拍摄被摄体图像来生成图像；以及本专利技术的图像处理装置。例示本专利技术的图像处理方法的一个方式具备：图像缩小步骤，参照处理对象的对象图像的每个预定区域的像素值来生成缩小像素，由此生成至少一个缩小图像；噪声提取步骤，根据缩小图像，针对各缩小像素提取与缩小图像的缩小率相应的频带的噪声成分；噪声减法步骤，从为了生成缩小像素而参照的预定区域的各像素中减去缩小像素的噪声成分；以及区域内平滑化步骤，根据缩小像素的噪声成分，使为了生成缩小像素而参照的预定区域的像素之间平滑化。根据本专利技术，能够高准确度地去除噪声而不使画质降低。附图说明图1是表示本专利技术一个实施方式的数字照相机1的结构的一例的框图。图2是表示一个实施方式的数字照相机1的噪声去除处理的一例的流程图。图3是表示图2示出的噪声去除处理中的图像数据的流程的一例的图。图4是表示对象图像和缩小图像的像素值的分布的一例的图。图5是表示低频带的噪声成分的分布的一例的图。图6是表示减去了低频带的噪声成分的对象图像的像素值分布的图。图7是表示通过区域内平滑化处理来去除了低频带的噪声成分的对象图像的像素值的分布的图。图8是表示由数字照相机1进行的噪声去除处理的图像数据的流程的其它例的图。具体实施方式图1是表示一个实施方式的数字照相机1的结构的一例的框图。本实施方式的数字照相机1具有摄像光学系统11、摄像元件12、DFE13、CPU14、存储器15、操作部16、监视器17、介质I/F18。在此，DFE13、存储器15、操作部16、监视器17、介质I/F18分别与CPU14相连接。摄像元件12是对由通过了摄像光学系统11的光束而成像的被摄体图像进行拍摄的设备。该摄像元件12的输出端与DFE13相连接。此外，本实施方式的摄像元件12既可以是逐行扫描方式的固体摄像元件(CCD等)，也可以是XY寻址方式的固体摄像元件(CMOS等)。在摄像元件12的受光面上呈矩阵状地排列有多个受光元件。在摄像元件12的各受光元件中按照公知的拜尔排列而配置有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的滤色片。因此，摄像元件12的各受光元件通过滤色片中的颜色分解输出与各个颜色对应的图像信号。由此，摄像元件12在进行拍摄时能够得到彩色图像。DFE13是进行从摄像元件12输入的图像信号的A/D转换、缺陷像素校正等信号处理的数字前端电路。该DFE13在本实施方式中与摄像元件12一起构成摄像部，将从摄像元件12输入的图像信号作为图像数据而输出到CPU14。CPU14是总体控制数字照相机1的各部分的处理器。例如，CPU14根据摄像元件12的输出，分别执行基于公知的对比度检测的自动聚焦(AF)控制、公知的自动曝光(AE)运算等。另外，CPU14对来自DFE13的图像数据实施数字处理。作为一例，数字处理中包括插值处理、白平衡处理、灰度转换处理、轮廓强调处理、颜色转换处理等。并且，本实施方式的CPU14通过图像处理程序的执行而作为图像缩小部20、噪声提取部21、噪声减法部22、区域内平滑化部23、高频噪声去除部24而进行动作。图像缩小部20生成由摄像元件12拍摄得到的图像(对象图像)的缩小图像。本实施方式的图像缩小部20使用以下式(1)，分别按两个像素×两个像素的预定区域(以下称为缩小采样范围)对对象图像的像素值进行加法平均，从而生成缩小率1/4的缩小图像。Ys(m，n)＝(Y(2m-1，2n-1)+Y(2m，2n-1)+Y(2m-1，2n)+Y(2m，2n))/4...(1)在此，Y表示对象图像的像素值，Ys表示与缩小图像的缩小采样范围对应的缩小像素(m，n)的像素值。m，n是1～M，1～N的自然数。此外，将缩小采样范围的大小设为两个像素×两个像素，但是优选根据对象图像的图像尺寸、噪声去除处理的精度等适当地决定，优选两个像素×两个像素～五个像素×五个像素。另外，也可以使用多分辨率分析、NearestNeighbor(最邻近)法等公知的方法来生成缩小图像。噪声提取部21使用ε滤波器、形态学(morphology)处理等公知的方法，从缩小图像中提取出与缩小率1/4相应频带的噪声成分Ns(m，n)。噪声减法部22使用以下式(2)从为了生成缩小图像(m，n)而参照的对象图像的缩小采样范围的各像素的像素值中减去提取出的频带的噪声成分Ns(m，n)。Y_nr(2m-1，2n-1)＝Y(2m-1，2n-1)-Ns(m，n)...(2)Y_nr(2m，2n-1)＝Y(2m，2n-1)-Ns(m，n)Y_nr(2m-1，2n)＝Y(2m-1，2n)-Ns(m，n)Y_nr(2m，2n)＝Y(2m，2n)-Ns(m，n)在此，Y_nr表示去除了噪声成分Ns的对象图像的像素值。区域内平滑化部23在由噪声减法部22减去噪声成分Ns的对象图像中，与上述以往技术同样地，根据缩小采样范围内的像素位置不同而减法处理的效果不同，因此根据后续的步骤进行用于纠正该效果差异的区域内平滑化处理。高频噪声去除部24使用ε滤波器、形态学处理等公知的方法，对去除了与缩小率1/4相应频带的噪声成分Ns的对象图像去除与对象图像本身的大小相应的高频噪声成分。此外，高频噪声去除部24可以从生成缩小图像之前的对象图像中去除高频的噪声成分，也可以从生成缩小图像之前以及去除低频的噪声成分Ns之后的对象图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，其特征在于，具备：图像缩小部，其参照作为处理对象的对象图像的每个预定区域的像素值来生成缩小像素，由此生成至少一个缩小图像；噪声提取部，其根据上述缩小图像，针对上述各缩小像素提取与上述缩小图像的缩小率相应的频带的噪声成分；噪声减法部，其从为了生成上述缩小像素而参照的上述预定区域的各像素中减去上述缩小像素的上述噪声成分；以及区域内平滑化部，其根据上述缩小像素的噪声成分，使为了生成上述缩小像素而参照的上述预定区域的像素之间平滑化。

【技术特征摘要】
2011.03.22 JP 2011-0626001.一种图像处理装置，其特征在于，具备：图像缩小部，其参照作为处理对象的对象图像的每个预定区域的像素值来生成缩小像素，由此生成至少一个缩小图像；噪声提取部，其根据上述缩小图像，针对上述各缩小像素提取与上述缩小图像的缩小率相应的频带的噪声成分；噪声减法部，其从为了生成上述缩小像素而参照的上述预定区域的各像素中减去上述缩小像素的上述噪声成分；以及区域内平滑化部，其根据上述缩小像素的噪声成分，使为了生成上述缩小像素而参照的上述预定区域的像素之间平滑化。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，上述图像缩小部生成缩小率不同的多个缩小图像，上述噪声提取部从缩小率最小的缩小图像起依次提取上述频带的噪声成分。3.根据权利要求1或者2所述的图像处理装置，其特征在于，上述噪声成分越大则上述区域内平滑化部就越使上述预定区域的像素之间强力地平滑化。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇津木晓彦，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：