專利名稱：自動的膠片顆粒調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體而言涉及膠片顆粒，并且具體地涉及自動地處理用于后期 制作的膠片顆粒的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)膠片或負(fù)片被顯影時，鹵化銀鹽的微小晶體被轉(zhuǎn)化為極小的金屬銀 細(xì)絲。這些細(xì)絲以隨機(jī)模式聚集到一起并且形成顆粒。對于不同速度的電 影膠片，鹵化銀鹽的晶體尺寸是不同的。通常速度越高則晶體的尺寸越大。
例如ISO 200等級的膠片的敏感性是ISO 100等級的膠片的兩倍。其它 膠片等級還包括ISO400、 ISO 800、 ISO 1600以及ISO 3200等。通常地， 膠片速度與粒度，即鹵化銀顆粒在乳液中的尺寸成反比。細(xì)顆粒膠片(stock) 的速度慢，意味著用于將其曝光的光量必須高。在光線不足的情況下使用 快速膠片拍攝會造成粒面圖像。該圖像實際上由經(jīng)顯影和未經(jīng)顯影的乳液 區(qū)域的鑲嵌圖而形成，并且每一鹵化銀顆粒以全部或者完全沒有的方式顯 影。如果物體具有介于光亮和黑暗之間的邊緣，并且該邊緣落在顆粒上， 則結(jié)果將是全部光亮或全部陰影的區(qū)域。顆粒性是這些全部光亮或全部陰 影的區(qū)域的積聚，其破壞圖像的可視輪廓。圖像的區(qū)域?qū)⒂晒饬羺^(qū)域和黑 暗區(qū)域以及一些中間色調(diào)的過渡區(qū)域組成。在二十世紀(jì)八十年代初期，有 一些電影膠片方面的根本改進(jìn)。在非常低的光線下拍攝彩色電影，并且生 成具有良好中間色調(diào)范圍的細(xì)顆粒圖像成為可能。在廣告、音樂錄影以及 一些戲劇中，流行于創(chuàng)造鏡頭之間的顆粒、偏色等的不協(xié)調(diào)。這些顆粒的 不協(xié)調(diào)是故意的，并且有時在后期制作中加入。
用于模擬膠片顆粒的現(xiàn)有技術(shù)涉及向靜止畫面添加膠片顆粒。這些技 術(shù)是不靈活和不自動的。此外，現(xiàn)有膠片顆粒模擬技術(shù)沒有提供良好的機(jī) 理以自動地移除膠片顆粒并且添加回可控膠片顆粒。己知的用于硬驅(qū)動-數(shù)字視頻盤(HD-DVD)的膠片顆粒處理技術(shù)為膠片顆粒創(chuàng)建查找表，因而可以容易地應(yīng)用于音頻4見頻編碼，即AVC編解碼器。在硬驅(qū)動數(shù)字視頻 盤應(yīng)用中，編碼器根據(jù)比特速率移除膠片顆粒以及一些圖像細(xì)節(jié)。這種膠
片顆粒處理技術(shù)不會精確地計算顆?；叶燃?level)，并且不會自動地表征 膠片顆粒。因此，需要一種可以自動地確定膠片顆粒圖案或灰度級的膠片 處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)明方法，該方法包括從圖像獲得膠片顆粒，以及控制對所獲得 膠片顆粒的統(tǒng)計分布濾波(filtering)，以確定與所獲得的膠片顆粒不同的膠 片顆粒。優(yōu)選地，對濾波的控制包括設(shè)定濾波參數(shù)以自動地獲得任何圖像 的所需顆粒圖案。統(tǒng)計分布是代表所獲得膠片顆粒的噪聲的正態(tài)分布。對 濾波的控制包括調(diào)節(jié)2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一 的參數(shù)，以確定具有所需顆粒圖案的膠片顆粒。
在本發(fā)明的另一方面中， 一種裝置，其包括用于從圖像中獲得膠片顆 粒的裝置，以及用于控制所獲得膠片顆粒的統(tǒng)計分布濾波的參數(shù)，以確定 與所獲得膠片顆粒不同的膠片顆粒的裝置。優(yōu)選地，用于控制濾波參數(shù)的 裝置包括設(shè)定濾波參數(shù)以自動地獲得任何圖像的所需顆粒圖案?？刂茷V波 參數(shù)的方法包括調(diào)節(jié)2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一 的參數(shù)，以確定具有所需顆粒圖案的膠片顆粒。統(tǒng)計分布可以包括所獲得 膠片顆粒的正態(tài)分布。


在考慮現(xiàn)在將結(jié)合附圖具體描述的說明性實施方案的情況下，本發(fā)明
的優(yōu)點、本質(zhì)以及各種附加特征將表現(xiàn)得更加完全，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的膠片顆?；叶燃壓蛨D案處理的圖；以及 圖2是根據(jù)本發(fā)明的膠片顆粒灰度級處理的圖。
應(yīng)當(dāng)理解附圖是為了說明本發(fā)明的概念的目的，并且不一定必須是這 種用于說明本發(fā)明的唯一可能配置。
具體實施方式
在經(jīng)顯影的膠片中，鹵化銀鹽的微小晶體被轉(zhuǎn)化為微小的金屬銀細(xì) 絲。這些絲以隨機(jī)模式聚集到一起并且形成顆粒。對于不同速度的電影膠 片，鹵化銀鹽的晶體尺寸不同。通常地，電影膠片的速度越高則鹵化銀晶 體的尺寸越大?？梢栽诓煌h(huán)境中，如白天和黑夜、晴天和雨天拍攝電影， 并且使用不同速度的電影膠片。遍布膠片上的膠片顆粒表現(xiàn)得不同，這必 須在后期制作中進(jìn)行校正。在觀看時，數(shù)年前用于攝制電影的電影膠片具 有比現(xiàn)有電影膠片更多的粒狀外觀。因此，早期膠片在觀看時表現(xiàn)得噪聲 太強(qiáng)。這些早期膠片需要進(jìn)行改造，以用于現(xiàn)今的顯示設(shè)備。
本發(fā)明的膠片顆粒處理自動生成膠片顆粒，并且將所得膠片顆粒圖案 與所需膠片顆粒圖案匹配。本發(fā)明對提取的膠片顆粒進(jìn)行處理以滿足所需 的顆粒圖案和灰度級要求。該過程可以是自動的，并且控制器可以設(shè)置顆 粒的灰度級或者顆粒的圖案。這種自動的膠片顆粒調(diào)節(jié)為膠片的后期處理 和膠片修復(fù)提供了便捷并且有力的工具。
現(xiàn)在參照圖1的方框圖10，在圖像經(jīng)過減噪方框11后，圖像中的噪 聲被降低。經(jīng)減噪的圖像通過膠片顆粒移除器12，并且輸出具有較少的顆 粒。通常地，低通濾波器用于降低噪聲并移除膠片顆粒。圖像細(xì)節(jié)也被減 少。良好的濾波器，如基于信息內(nèi)容的高斯減噪濾波器可將對圖像細(xì)節(jié)的 減少最小化。對這種濾波器的較小改變可以使其適用于多回路。對于彩色 圖像膠片顆粒圖案，每一種彩色分量均被濾波。從經(jīng)減噪的圖像中減去經(jīng) 顆粒移除的圖像16，以獲得單純顆粒圖像。
對所得到的僅具有膠片顆粒并且沒有圖像內(nèi)容的單純顆粒圖像進(jìn)行
膠片顆粒圖案的直方圖處理階段14、正態(tài)或高斯分布映射15、以及設(shè)定
有正態(tài)分布參數(shù)的新顆粒的生成處理，以獲得所需顆粒圖案和顆?；叶燃?br> 16。計算單純顆粒圖像的直方圖13。之后將單純顆粒圖像的直方圖映射為 高斯分布圖14，以得到相應(yīng)的具有平均值為零的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 一維l-D高斯
概率密度函數(shù)為
<formula>formula see original document page 6</formula>
其中CT是該分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。假設(shè)該分布具有零平均值。高斯分布用于計
算一組新的膠片顆粒15。高斯分布的參數(shù)由控制器設(shè)置。換言之，當(dāng)對每--分量進(jìn)行單純顆粒圖像的計算后，計算每一分量的直方圖。對每一分量， 該直方圖被用于得到標(biāo)準(zhǔn)偏差。作為實例，檢查三個點，在半標(biāo)準(zhǔn)偏差處
P(0.5(j)=0.2398，在全標(biāo)準(zhǔn)偏差處P(1.0ct)=0.0786，以及在1.5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差 處P(1.5cj)=0.0169。例如在x二2.35， P=0.2398，貝lj a=2*x=4.70，并且類 似地應(yīng)用于P^.0786，和P^0.0169。最終的o是它們的平均值。通過使用 計算出的ci、高斯分布和自動回歸模型，可以產(chǎn)生一組高斯隨機(jī)噪聲。控 制器輸入所需的膠片顆粒圖案和灰度級?？梢酝ㄟ^不同方法對這組噪聲進(jìn) 行濾波以匹配所需顆粒圖案。例如可以使用2x2平均濾波器，隨后使用 噪聲銳化濾波器。也可以使用帶通濾波器。因為在不同圖像亮度處的顆粒 不同，所以膠片顆粒隨內(nèi)容被進(jìn)一步的調(diào)節(jié)。將新生成的膠片顆粒15添 加17回到膠片顆粒被移除的輸出12的圖像中，以建立具有新的或受控膠 片顆粒的新圖像3。
在圖2的方框圖20中顯示本發(fā)明的另一方面。如果輸入圖像的整體 膠片顆粒圖案是可接受的，并且也可能是太弱或太強(qiáng)，則可能不需要一組 新的膠片顆粒。在從膠片中提取出膠片顆粒12后，可以對膠片的單純膠 片顆粒圖像進(jìn)行處理21，以使膠片顆粒灰度級變得更強(qiáng)或更弱，這由控制 器指示。然后將經(jīng)處理的膠片顆粒加回到移除了膠片顆粒的圖像中，以建 立具有所需膠片顆?；叶燃壍男聢D像3。
已描述了用于自動膠片顆粒調(diào)節(jié)的一個優(yōu)選實施方案，但是應(yīng)當(dāng)指出 本領(lǐng)域的技術(shù)人員按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行修改和變化。例如可以對單純 顆粒圖像的直方圖輸出使用備選方案的統(tǒng)計分布技術(shù)。因此應(yīng)當(dāng)理解可在 所公開發(fā)明的具體實施方案中進(jìn)行變化，而所公開的發(fā)明在由后附權(quán)利要 求所概述的本發(fā)明的范圍和實質(zhì)之內(nèi)。因此己經(jīng)如專利法所要求的以細(xì)節(jié) 和特例描述了本發(fā)明，在后附權(quán)利要求中闡明由專利證書所主張和期望被 保護(hù)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種包括如下步驟的方法從圖像中獲得膠片顆粒；以及控制所獲得膠片顆粒的統(tǒng)計分布濾波，以確定與所獲得膠片顆粒不同的膠片顆粒。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制濾波的步驟包括設(shè)定濾 波參數(shù)以自動地獲得膠片的任何圖像幀的所需顆粒圖案。
3. 權(quán)利要求2所述的方法，其中所述統(tǒng)計分布是代表所獲得膠片顆粒的噪聲的正態(tài)分布。
4. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制濾波的步驟包括調(diào)節(jié)2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中的一個的參數(shù)，以確定所需的 膠片顆粒圖案。
5. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制所獲得膠片顆粒濾波的步驟包括得到所獲得膠片顆粒的平均值為零的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以確定所述新膠片顆粒。
6. 權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述不同的膠片顆粒添加到 被移除了所獲得膠片顆粒的圖像中，以產(chǎn)生具有新膠片顆粒圖案的圖像的 步驟。
7. 權(quán)利要求2所述的方法，其中所述從圖像中獲得膠片顆粒的步驟包括從所述圖像中減噪。
8. 權(quán)利要求7所述的方法，其中所述從圖像中獲得膠片顆粒的步驟 包括從所述經(jīng)減噪的圖像中移除膠片顆粒。
9. 權(quán)利要求1所述的方法，其中所述不同的膠片顆粒具有與所獲得 膠片顆粒不同的顆粒圖案和顆?；叶燃墶?br> 10. —種設(shè)備，該設(shè)備包含 用于從圖像中獲得膠片顆粒的裝置；以及用于控制所獲得膠片顆粒的統(tǒng)計分布濾波的參數(shù)，以確定與所獲得膠 片顆粒不同的膠片顆粒的裝置。
11. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述用于控制濾波的參數(shù)的裝置包括設(shè)定濾波參數(shù)以自動地獲得膠片的任何圖像幀的所需顆粒圖案。
12. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中用于控制濾波參數(shù)的裝置包括 調(diào)節(jié)2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一的參數(shù)，以確定 具有顆粒圖案和顆粒灰度級中之一的膠片顆粒。
13. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述統(tǒng)計分布包括所獲得膠片顆粒的正態(tài)分布。.
14. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述統(tǒng)計分布包括得到所獲得膠片顆粒的平均值為零的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以確定所述新膠片顆粒。
15. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包含用于將所述不同的膠片顆粒添 加到所述被移除了所獲得膠片顆粒的圖像中，以產(chǎn)生具有新膠片顆粒的圖 像的裝置。
16. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述用于從圖像中獲得膠片顆粒 的裝置包括從所述圖像中減噪的裝置。
17. 權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述用于從圖像中獲得膠片顆粒 的裝置包括從所述經(jīng)減噪的圖像中移除膠片顆粒的裝置。
18. 權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述不同的膠片顆粒具有與所獲 得膠片顆粒不同的顆粒圖案和顆粒灰度級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種方法，該方法從圖像中獲得膠片顆粒，并且使用統(tǒng)計分布對所獲得的膠片顆粒進(jìn)行處理，以確定新的膠片顆粒。優(yōu)選地，對所獲得的膠片顆粒的直方圖進(jìn)行統(tǒng)計分布處理，該統(tǒng)計分布可以是正態(tài)分布。對正態(tài)分布的參數(shù)加以控制以確定新的膠片顆粒。
文檔編號G06T5/00GK101467179SQ200680055000
公開日2009年6月24日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者舒 林 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司