圖像處理方法和圖像處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種圖像處理方法，其中：針對(duì)多層的每一個(gè)區(qū)域中的像素確定邊緣信息和像素統(tǒng)計(jì)值，所述區(qū)域包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍；使用邊緣信息來(lái)校正與某層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值和比所述層更寬的層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值之間的差有關(guān)的信息；使用與所述差有關(guān)的校正后信息和比所述層的區(qū)域更寬的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正所述層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值；使用邊緣信息來(lái)重新校正與所述層的區(qū)域的校正前像素統(tǒng)計(jì)值和所述層的區(qū)域的校正后像素統(tǒng)計(jì)值之間的差有關(guān)的信息；以及通過(guò)在每個(gè)層中連續(xù)地重復(fù)對(duì)所述層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值的校正和重新校正來(lái)校正目標(biāo)像素，直到該區(qū)域從具有最大范圍變?yōu)榫哂凶钚》秶?br> 【專利說(shuō)明】圖像處理方法和圖像處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理方法和圖像處理設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 在圖像處理技術(shù)中，具體地，一種用于減少圖像中所包含的隨機(jī)噪聲的技術(shù)對(duì)于 銳化所捕獲的圖像的再現(xiàn)來(lái)說(shuō)是重要的。在專利文獻(xiàn)1中公開了用于減少隨機(jī)噪聲的典型 技術(shù)。
[0003] 專利文獻(xiàn)1公開了以下技術(shù)。即，一種裝置包括：多個(gè)運(yùn)算電路，用于關(guān)于在從輸 入圖像處理電路輸出的彩色數(shù)字信號(hào)的主掃描方向中的任意目標(biāo)像素（i)、基于指定的數(shù) 學(xué)公式來(lái)計(jì)算移動(dòng)平均像素?cái)?shù)（η);多個(gè)比特選擇器電路，用于選擇性地輸出目標(biāo)像素（i) 和之前和之后的（η)個(gè)像素的參考象素（j);多個(gè)差分電路，用于計(jì)算在目標(biāo)像素（i)的輸 出水平和參考像素（j)中的每一個(gè)的輸出水平之間的差的絕對(duì)值；多個(gè)判定電路，用于輸 出目標(biāo)像素（i)、將從多個(gè)差分電路輸出的值與在閾值存儲(chǔ)器中的指定閾值作比較，以基于 比較結(jié)果來(lái)輸出參考像素（j);以及多個(gè)運(yùn)算電路，用于執(zhí)行對(duì)從多個(gè)判定電路輸出的信 號(hào)的移動(dòng)平均處理。
[0004] 更具體地，僅在目標(biāo)像素（i)的輸出水平和參考像素（j)的輸出水平之間的差的 絕對(duì)值等于或小于閾值的情況下，參考像素（j)才被添加到移動(dòng)平均處理。結(jié)果，差的絕對(duì) 值相對(duì)于閾值急劇變化的部分被排除在移動(dòng)平均處理之外。這確保了噪聲分量的有效去 除。
[0005][引用列表]
[0006] [專利文獻(xiàn)]
[0007] [專利文獻(xiàn)1]
[0008] 日本未審查專利申請(qǐng)，首次公開No. 2002-57900


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009][技術(shù)問(wèn)題]
[0010] 然而，利用專利文獻(xiàn)1的技術(shù)，無(wú)法移除具有周期等于或大于平滑濾波器的大小 的低頻噪聲。
[0011] 具體地，無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像中的邊緣（edge)分量和紋理（texture)分量的保留 以及從圖像中有效移除噪聲。
[0012] 鑒于上述，進(jìn)行本發(fā)明以解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠保留圖 像中的邊緣分量和紋理分量以及從圖像中有效地移除噪聲的圖像處理方法和圖像處理設(shè) 備。
[0013] [對(duì)問(wèn)題的解決方案]
[0014] 本發(fā)明涉及一種圖像處理方法，包括：針對(duì)多層的區(qū)域中的每一個(gè)計(jì)算像素的邊 緣信息和像素統(tǒng)計(jì)值，該區(qū)域中的每一個(gè)包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍；使用邊 緣信息來(lái)校正在特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值和比該特定層的區(qū)域更寬的層的區(qū)域的像素 統(tǒng)計(jì)值之間的差分信息；使用校正后差分信息和比特定層的區(qū)域更寬的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值 來(lái)校正該特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值；使用邊緣信息來(lái)重新校正在特定層的區(qū)域的校正前 像素統(tǒng)計(jì)值和特定層的區(qū)域的校正后像素統(tǒng)計(jì)值之間的差分信息；以及通過(guò)在每個(gè)層中連 續(xù)地重復(fù)對(duì)特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值的校正和重新校正來(lái)校正目標(biāo)像素，直到該區(qū)域?qū)?其范圍從最大范圍減小到最小范圍。
[0015] 本發(fā)明涉及一種圖象處理設(shè)備，包括：像素統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元，針對(duì)多層的區(qū)域中 的每一個(gè)計(jì)算像素的像素統(tǒng)計(jì)值，該區(qū)域中的每一個(gè)包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范 圍；邊緣信息計(jì)算單元，針對(duì)多層的區(qū)域中的每一個(gè)計(jì)算邊緣信息，該區(qū)域中的每一個(gè)包含 目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍；以及校正單元，使用校正后差分信息和比特定層的區(qū) 域更寬的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正該特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值、使用邊緣信息來(lái)重新校 正在特定層的區(qū)域的校正前像素統(tǒng)計(jì)值和特定層的區(qū)域的校正后像素統(tǒng)計(jì)值之間的差分 信息、并且通過(guò)在每個(gè)層中連續(xù)地重復(fù)對(duì)特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值的校正和重新校正來(lái) 校正目標(biāo)像素，直到該區(qū)域?qū)⑵浞秶鷱淖畲蠓秶鷾p小到最小范圍。
[0016] [本發(fā)明的效果]
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠有效地去除噪聲。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像處理方法。
[0019] 圖2圖示了 Func函數(shù)的示例。
[0020] 圖3圖示了寬區(qū)域中的參數(shù)的示例性設(shè)置。
[0021] 圖4是圖示根據(jù)本實(shí)施例的重新校正函數(shù)的形式的示例性圖。
[0022] 圖5是圖示根據(jù)本實(shí)施例的重新校正函數(shù)的另一形式的示例性圖。
[0023] 圖6是圖示根據(jù)本實(shí)施例的重新校正函數(shù)的又一形式的示例性圖。
[0024] 圖7是圖示根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的框圖。
[0025] 圖8是圖示根據(jù)本實(shí)施例的另一圖像處理設(shè)備的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0027] 圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像處理方法。圖1圖示了在三層結(jié)構(gòu)中執(zhí)行 的多分辨率圖像處理的流程。然而，能夠通過(guò)在雙層結(jié)構(gòu)中執(zhí)行的多分辨率圖像處理來(lái)實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明。此外，還能夠容易地通過(guò)在四層或更多層結(jié)構(gòu)中執(zhí)行的多分辨率圖像處理來(lái)實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明。
[0028] 圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像處理方法。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用作為寬區(qū)域中的空間的像素統(tǒng)計(jì)值的空間平均 L3(x，y)和寬區(qū)域中的邊緣信息或?qū)拝^(qū)域的邊緣量E3(x，y)來(lái)校正中間區(qū)域中的空間平均 (L2(x，y))。此外，以下述方式來(lái)重新校正L2(x，y)，該方式使得信號(hào)基于E3(x，y)而從中 間區(qū)域中的校正后空間平均（L2'（x，y))和L2(x，y)之間的差值R2(x，y)中被提取，并且 將由此提取的信號(hào)與L2'（X，y)合成以由此重新校正L2(x，y)。然后，使用中間區(qū)域中的重 新校正空間平均（L2"（x，y))和中間區(qū)域中的邊緣量（E2(x，y))來(lái)校正窄區(qū)域的空間平均 (Ll(x，y))。校正的順序處理確保了輸入象素值Pin(x，y)的校正和輸出像素值P^Uy)的 獲得。
[0030] 這里，像素統(tǒng)計(jì)值是目標(biāo)區(qū)域的空間平均。空間平均的示例包括存在于區(qū)域中的 像素的算術(shù)均值、幾何均值和加權(quán)平均效率。在以下的描述中，假定像素統(tǒng)計(jì)值是空間平 均，以下將描述空間平均是區(qū)域中的像素的算數(shù)均值的情況。另外，邊緣量或邊緣信息要通 過(guò)區(qū)域之間的像素的統(tǒng)計(jì)量（例如，平均值和中間值）的差值來(lái)定義，該像素分別位于目標(biāo) 像素（輸入像素）的上方、下方、左側(cè)和右側(cè)。在下面的描述中，類似于像素統(tǒng)計(jì)值，將描述 邊緣量是空間平均之間的差的情況。
[0031] 以下將描述特定處理。在圖1中，除了用于計(jì)算校正量的參數(shù)之外，各個(gè)層處的處 理流彼此相同。例如，以下將具體描述用于使用寬區(qū)域中的空間平均L3( x，y)和寬區(qū)域中 的邊緣量E3(x，y)來(lái)校正中間區(qū)域中的空間平均L2(x，y)的處理。
[0032] 初始地，分別根據(jù)公式（1)和公式（2)來(lái)計(jì)算每個(gè)像素位置（x，y)處的中間區(qū)域 (在-k2和k2之間的范圍）的空間平均L2 (X，y)和寬區(qū)域（在-k3和k3之間的范圍）的 空間平均L3 (X，y)。這里，寬區(qū)域和中間區(qū)域中的每一個(gè)的范圍分別由垂直軸和水平軸中的 相應(yīng)相同像素?cái)?shù)目來(lái)指定，即由k3和k2指定。然而，像素?cái)?shù)目在垂直軸和水平軸中不必是 相同的。

【權(quán)利要求】
1. 一種圖像處理方法，包括： 針對(duì)多層的區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域計(jì)算像素的像素統(tǒng)計(jì)值和邊緣信息，所述區(qū)域每一個(gè) 都包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍； 使用所述邊緣信息來(lái)校正特定層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值和比所述特定層的所述區(qū)域更 寬的層的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值之間的差分信息； 使用校正后差分信息和比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值 來(lái)校正所述特定層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值； 使用所述邊緣信息來(lái)重新校正所述特定層的所述區(qū)域的校正前像素統(tǒng)計(jì)值和所述特 定層的所述區(qū)域的校正后像素統(tǒng)計(jì)值之間的差分信息；以及 通過(guò)在每個(gè)層中連續(xù)地重復(fù)對(duì)所述特定層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值的校正和重 新校正來(lái)校正所述目標(biāo)像素，直到所述區(qū)域?qū)⑵浞秶鷱淖畲蠓秶鷾p小到最小范圍為止。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其中所述重新校正以下述方式來(lái)執(zhí)行： 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在邊緣中時(shí)，校正量被設(shè)置為小值； 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在平坦區(qū)域中時(shí)，所述校正量被設(shè)置為大值；以及 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在紋理區(qū)域中時(shí)，根據(jù)所述邊緣信息來(lái)設(shè)置所述校正量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其中使用所述特定層的所述區(qū) 域的所述像素統(tǒng)計(jì)值、比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì) 值以及比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述層的所述區(qū)域中的所述邊緣信息來(lái)確定所述 差分信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理方法，其中當(dāng)比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述 層的所述區(qū)域中的所述邊緣信息超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，不校正所述特定層的所述像素統(tǒng)計(jì)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法，其中當(dāng)使用校正 后差分信息以及比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正所述 特定層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值時(shí)，校正的程度針對(duì)每個(gè)層而變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中當(dāng)使用所述校正后差分信息以及比所述 特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正所述特定層的所述區(qū)域的所 述像素統(tǒng)計(jì)值時(shí)，校正的所述程度根據(jù)由所述特定層的所述區(qū)域的噪聲而引起的像素值的 變化量而變化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中當(dāng)使用所述校正后差分信息以及比所述 特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正所述特定層的所述區(qū)域的所 述像素統(tǒng)計(jì)值時(shí)，校正的所述程度根據(jù)比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的邊緣量 而變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法，其中當(dāng)使用所述 校正后差分信息以及比所述特定層的所述區(qū)域更寬的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正 所述特定層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值時(shí)，以下述方式來(lái)執(zhí)行所述校正：隨著所述差分 信息更接近零而輸出接近零的值，而隨著所述差分信息變得越大、使得校正的所述程度越 小。
9. 一種圖像處理設(shè)備，包括： 像素統(tǒng)計(jì)值計(jì)算單元，針對(duì)多層的區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域計(jì)算像素的像素統(tǒng)計(jì)值，所述 區(qū)域每一個(gè)都包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍； 邊緣信息計(jì)算單元，針對(duì)所述多層的所述區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域計(jì)算邊緣信息，所述區(qū) 域每一個(gè)都包含目標(biāo)像素并且具有連續(xù)減小的范圍；以及 校正單元，使用校正后差分信息和比特定層的區(qū)域更寬的區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值來(lái)校正所 述特定層的所述區(qū)域的像素統(tǒng)計(jì)值，使用所述邊緣信息來(lái)重新校正所述特定層的所述區(qū)域 的校正前像素統(tǒng)計(jì)值和所述特定層的所述區(qū)域的校正后像素統(tǒng)計(jì)值之間的差分信息，并且 通過(guò)在每個(gè)層中連續(xù)地重復(fù)對(duì)所述特定層的所述區(qū)域的所述像素統(tǒng)計(jì)值的校正和重新校 正來(lái)校正所述目標(biāo)像素，直到所述區(qū)域?qū)⑵浞秶鷱淖畲蠓秶鷾p小到最小范圍為止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中所述校正單元以下述方式來(lái)執(zhí)行校正： 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在邊緣中時(shí)，校正量被設(shè)置為小值； 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在平坦區(qū)域中時(shí)，所述校正量被設(shè)置為大值；以及 當(dāng)所述目標(biāo)像素被包括在紋理區(qū)域中時(shí)，根據(jù)所述邊緣信息來(lái)設(shè)置所述校正量。
【文檔編號(hào)】H04N1/409GK104254872SQ201380021821
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】先崎健太, 塚田正人, 河口裕明 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社