照相机彩色噪声降低的方法和电路的制作方法

专利名称：照相机彩色噪声降低的方法和电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在具有基色信号的数字图像中降低彩色噪声的方法。另一方面，本发明涉及一种用于处理具有基色信号的例如来自照相机的数字图像的图像彩色噪声降低电路。
背景技术：
日本专利公开文献JP-A-2001-197508描述了一种电子照相机，其中噪声得到抑制。为此，对来自传感器的基色信号进行处理以获得亮度信号和色度信号。亮度信号和色度信号都经过高频衰减装置处理以衰减这些信号的高频分量。此外，对衰减的色度信号进行处理以调整衰减的色度信号的饱和度。这种电子照相机需要复杂的滤波电路以获得低噪声的输出图像。
美国专利公开文献US2001/0048476描述了一种图像信号处理装置，用于分级压缩图像信号的高亮度部分。通过改变高亮度部分的饱和度，对于各个基色并行地处理数字图像的基色信号以获得改善的亮度压缩。在这种装置中，图像噪声尤其是彩色噪声没有得到抑制。

发明内容
本发明设法提供一种降低彩色噪声的问题的解决方案，该彩色噪声尤其出现在具有低照明条件的数字图像的部分中。尤其在现代的CMOS传感器中，这可能产生这样的图像，其中噪声不仅作为黑白噪声可见，而且作为彩色噪声可见。
根据本发明，提供一种根据上面限定的序言的方法，其中该方法包括从基色信号中确定最大信号值(Signaltype)，并且根据该最大信号值，通过修改基色信号或与其相关的信号(例如色差信号R-Y、G-Y、B-Y，Y是亮度值)来降低数字图像的色彩饱和度，其中至少对于低值的基色信号或与其相关的信号来降低色彩饱和度。最大信号值例如可以是具有R-、G-和B-分量的基色信号的最大值，或者是用因子相乘的最大值，该因子可能取决于所施加的白平衡校正。
该方法允许降低(数字)图像中的彩色噪声，而无需任何复杂的处理，例如2D或3D滤波技术。尽管低亮度级的色彩饱和度将有点小，但是工作参数的适当选择能够提供具有降低的彩色噪声的高质量图像。注意，通过仅向基色信号施加饱和度降低，对其他图像特性例如图像的亮度不存在任何影响。
在本方法的另一实施例中，修改基色信号或与其相关的信号包括乘以一个衰减因子(satfading)，其中该衰减因子是取决于最大信号值的函数，并通过下述来确定如果最大信号值Signaltype小于uppersignallevel并且大于lowersignallevel，则satfading＝1-((uppersignallevel-Signaltype)/(uppersignallevel-lowersignallevel))；以及，如果最大信号值Signaltype低于或等于lowersignallevel，则satfading＝0，其中uppersignallevel是在去饱和与彩色噪声降低开始处的预定上限电平，以及lowersignallevel是在饱和度与彩色噪声已变为零处的预定下限电平。
通过适当地选择参数uppersignallevel和lowersignallevel，可以获得更少明显出现彩色噪声的良好质量图像。当基色信号具有0...255的值范围时，uppersignallevel可以是160，以及lowersignallevel可以是60，以获得高质量彩色噪声降低的图像。
在本发明的另一实施例中，将衰减因子乘以附加的乘数因子。当为乘数因子选择值“零”时，将获得例如用于夜景拍摄能力的纯粹黑白图像。而且，可以将乘数因子选择为大于一(＞1)，以便在低照相机噪声的情况下增加色彩饱和度。
在另一实施例中，当取参数uppersignallevel的值大于最大可能的基色信号电平时，有可能一直获得色彩饱和度校正。
在又一实施例中，当取参数lowersignallevel的值小于最小可能的基色信号电平时，有可能防止获得低饱和度水平的全灰度图像。
如前所述，基色信号可以是RGB类型。于是，在另一实施例中，最大信号值是基色信号的最大值(RGBmax)。该实施例易于实施，而无需非常多的处理能力，并且可以在数字图像中提供非常充分的彩色噪声抑制。
在另一更复杂的实施例中，最大信号值再次是基色信号的最大值RGBmax，但是要乘以白平衡信号因子。通过根据图像的白平衡处理来结合校正，可以获得甚至更高效且更好平衡的彩色噪声降低。如果红色具有最高基色信号值，该信号因子例如可以等于1/wbR，或者如果蓝色具有最高基色信号值，该信号因子例如可以等于1/wbB，其中wbR和wbB是用于图像处理以获得校正白平衡的参数。
在另一实施例中，可以以甚至更好的方式来实施该取决于白平衡处理的校正，其中-在图像的白平衡校正到较低色温的情况下，白平衡信号因子等于如果基色信号的最大值RGBmax是绿色分量信号G，则为1；如果基色信号的最大值RGBmax是蓝色分量信号B，则为Bluegain；以及如果基色信号的最大值RGBmax是红色分量信号R，则为1/Redgain；-在图像的白平衡校正到较高色温的情况下，白平衡信号因子等于如果基色信号的最大值RGBmax是绿色分量信号G，则为1；如果基色信号的最大值RGBmax是蓝色分量信号B，则为1/Bluegain；以及如果基色信号的最大值RGBmax是红色分量信号R，则为Redgain；-以及在没有白平衡校正的情况下，白平衡信号因子等于1(一)；其中Bluegain和Redgain是取决于基色信号的参数，以及用于获得彩色噪声降低的平滑自适应的白平衡校正参数。
如该实施例所述，当基色信号的绿色分量具有最大值时不施加任何校正。当红色或蓝色分量是基色信号的最大值部分时，校正因子取决于如何使白平衡适应于特定图像。
在更多实施例中，参数Bluegain根据下述计算如果G＞＝R，则Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)；如果B＞G，则 Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-B)/RGBmax)；其中R、G和B是三维彩色空间的白色-青色-洋红色三角形(triangle)中的彩色信号值，RGBsat是根据RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax的饱和度参数，其中RGBmax是基色信号的最大值(在这种情况下为蓝色分量)，而RGBmin是基色信号的最小值，以及deltabluegain是预定参数。
此外，参数Redgain可以根据下述计算如果G＞＝R，则Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)；如果B＞G，则Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-R)/RGBmax)；其中R、G和B是三维彩色空间的白色-黄色-洋红色三角形中的彩色信号值，RGBsat是根据RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax的饱和度参数，其中RGBmax是基色信号的最大值(在这种情况下为红色分量)，而RGBmin是基色信号的最小值，以及deltaredgain是预定参数。
在这种情况下，参数deltabluegain和deltaredgain由在图像处理中已经使用的白平衡参数来确定，或者由具有附加校正因子的白平衡参数来确定。可选择地，也可以基于经验确定来选择参数deltabluegain和deltaredgain。
根据这些实施例的方法在三维彩色空间中红色和蓝色支配区域之间的边界处提供非常平滑的色彩饱和度的过渡。注意，这些平滑过渡也可以应用于其它图像处理方法。
另一方面，本发明涉及一种用于处理具有基色信号的例如来自照相机的数字图像的图像彩色噪声降低电路，该图像彩色噪声降低电路包括确定电路，用于从基色信号中确定最大信号值(Signaltype)；以及与确定电路相连的计算电路，用于根据该最大信号值，通过修改基色信号或与其相关的信号(例如色差值)来降低数字图像的色彩饱和度，其中至少对于低值的基色信号或与其相关的信号来降低色彩饱和度。
在另一实施例中，计算电路和/或确定电路还被进一步布置用于执行本方法。
在又一实施例中，图像彩色噪声降低电路还包括计算器元件，其从确定电路接收输入参数并向计算电路输出参数，其中确定电路、计算器元件和计算电路被布置成执行根据本方法的实施例的方法。
又一方面，本发明涉及一种数字照相机，包括数字图像传感器，用于处理来自数字图像传感器的数字图像的处理电子器件，以及根据本发明的实施例之一的图像彩色噪声降低电路。


下面将参考附图、利用大量示例性实施例来更详细地论述本发明，其中图1示出其中可以应用本发明的实施例的数字照相机的框图；图2示出根据本发明的彩色噪声降低电路的第一实施例的详细框图；以及图3示出根据本发明的彩色噪声降低电路的另一实施例的详细框图。
具体实施例方式
图1示出其中可以应用本发明实施例的作为示例性装置的数字照相机的框图。该照相机包括透镜2或其他成像元件，它在传感器4上投射图像。图像传感器4与处理电子器件6相连，该处理电子器件6将该图像重建为具有基色红、绿和蓝(RGB)的信号。然后将基色信号(RGB信号)输入给照相机矩阵12，该照相机矩阵12校正RGB信号的彩色误差，该误差是由在传感器4与理想频谱特性之间的频率特性的差别引起的。照相机矩阵12与用于校正图像的白平衡的白平衡电路14相连，例如以校正特定类型的照明。
特别地，在低亮度级下，主要由模拟图像传感器4及其输出放大器引起的数字照相机的彩色噪声可以变得清楚可见。根据照相机的彩色矩阵12的权重，该彩色噪声可以被强烈地放大。而且，作为场景的色温的函数，白平衡电路14的红色和蓝色幅度控制甚至会将彩色噪声进一步放大。为了对照相机彩色噪声进行校正，根据本实施例的照相机装备有彩色噪声降低电路20，它在照相机中进行进一步处理之前修改该RGB信号。照相机中的进一步处理包括伽马校正电路16和用于输出合适的输出信号(Y’、R’-Y’、B’-Y’)的转换电路18，这些都是图像处理电路的常规元件。这些电路16、18对于本领域技术人员而言是已知的，并且这里无需进一步详细解释。
彩色信号，例如由数字照相机提供的那些彩色信号，包括三种基色红色、绿色和蓝色(R、G、B)，其对于图像的每个像素而言都具有用于每个分量彩色的值。这些分量彩色的值可以在三维彩色空间中进行表示，例如UCS1976 3D彩色空间。该3D彩色空间以对称的方式表示三个基色分量，每个均具有其自身的轴R、G、B，其在垂直轴上具有例如基色信号的最大值。也可以在垂直轴上选择其他参数，例如基色信号的亮度值。
在图2中，结合图1的照相机的图像处理元件来更详细地示出彩色噪声降低电路20的第一实施例。示出了作为RGBmax的函数的彩色噪声降低方案的框图。主信号路径包括第一转换器21、去饱和电路23和第二转换器25，用于施加彩色噪声降低。第一转换器21将照相机矩阵12和白平衡(WB)电路14之后的彩色信号转换为亮度信号Yw和色差信号(Rw-Yw)、(Gw-Yw)和(Bw-Yw)。将这些信号输入给后面是第二转换器25的去饱和电路23，该第二转换器25再次实现红色、蓝色、绿色基色信号(RwfGwfBwf)。
在附图中，RGB信号中的字符“m”表示照相机矩阵12的信号输出。RGB信号中的字符“w”代表白平衡电路14之后的信号，以及“f”代表饱和度衰减或彩色噪声降低电路20之后的信号。
描述了用照相机矩阵和白平衡的公式来计算Rw＝Rm×wbR＝(a11×R+a12×G+a13×B)×wbRGw＝Gm＝(a21×R+a22×G+a23×B)Bw＝Bm×wbB＝(a31×R+a32×G+a33×B)×wbB其中wbR和wbB是输入给白平衡电路14的白平衡参数，以及a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32和a33是用于3×3照相机矩阵电路12的参数。
对于作为由第一转换器21输出的亮度信号Ym，计算Yw＝YR×Rw+YG×Gw+YB×Bw＝0.299×Rw+0.587×Gw+0.114×Bw.
具有降低因子为一的色差信号是(Rw-Yw)、(Gw-Yw)和(Bw-Yw)。
彩色噪声降低电路20还包括电路27，用于根据下式确定特性值，例如RGB信号的R、G和B分量的最大值RGBmax＝max{Rw，Gw，Bw}用于控制彩色噪声降低的参数“satfading”在计算单元29中根据下述程序来计算Procedure ColorNoiseReduction(Signaltype){通过去饱和将彩色噪声降低为f(Signaltype)，例如RGBmax}used variableuppersignallevel{在去饱和与彩色噪声降低开始处的上限电平}lowersignallevel{在饱和度与彩色噪声已变为零处的下限电平}satfading＝1{默认设置，没有彩色噪声降低}if(Signaltype＜uppersignallevel)and(Signaltype＞lowersignallevel)thensatfading＝1-((uppersignallevel-Signaltype)/(uppersignallevel-lowersignallevel))else if Signaltype＜＝lowersignallevel then satfading＝0end{of procedure ColorNoiseReduction}通过在该程序(ColorNoiseReduction(RGBmax))中用RGBmax代替Signaltype，将实现RGBmax控制的噪声/饱和度降低。将参数lowersignallevel、uppersignallevel和RGBmax输入给计算电路29，该计算电路29然后输出“satfading”参数。
对于由去饱和电路23计算的色差信号，下述公式计算(Rw-Yw)f＝satfading×(Rw-Yw)(Gw-Yw)f＝satfading×(Gw-Yw)(Bw-Yw)f＝satfading×(Bw-Yw)根据上述程序(ColorNoiseReduction(Signaltype))，对于RGBmax＞＝uppersignallevel，因为当时satfading＝1，所以根本不发生彩色噪声降低。对于RGBmax＜＝lowersignallevel，satfading参数为零，从而引起最大的彩色噪声降低，因为色差信号(Rw-Yw)f、(Gw-Yw)f、(Bw-Yw)f当时已经变为零。对于在uppersignallevel和lowersignallevel之间的RGBmax，satfading参数得到在一和零之间的一个值。因此，去饱和的量也将在0％与100％之间发生变化。后者是没有任何彩色信息的黑白信号。
校正参数“satfading”可以在输入给去饱和电路23之前利用乘法器33乘以“总饱和度控制参数”。在图2中“总饱和度控制”参数默认为一，但是例如可以朝着零进行调整以获得黑白图像(例如用于夜景拍摄)，或者在低的照相机噪声下进行调整，以增加在线性彩色空间中的色彩饱和度。应当注意，线性亮度信号Yw作为色彩饱和度的函数而仍然不受影响。
如图2中所示的电路还包括第二转换器25，用于将处理的信号再次转换成RGB信号。第二转换器25的输出通过下述给出Rwf＝(Rw-Yw)f+YwGwf＝(Gw-Yw)f+YwBwf＝(Bw-Yw)f+Yw，它可以被输入给照相机的伽马电路16。
在另一实施例中，仅将第一转换器23布置为确定亮度信号Yw。通过仅实现亮度信号Yw并省去三个色差信号，有可能以额外乘数{(1-satfading)*Yw}的代价来合并上述公式，其输出作为加法项将被使用三次Rwf＝satfading*(Rw-Yw)+Yw＝satfading*Rw+(1-satfading)*YwGwf＝satfading*(Gw-Yw)+Yw＝satfading*Gw+(1-satfading)*YwBwf＝satfading*(Bw-Yw)+Yw＝satfading*Bw+(1-satfading)*Yw可以选择参数uppersignallevel和lowersignallevel以获得3D彩色噪声抑制的不同结果。当R、G或B信号的最大范围例如是255/255时，uppersignallevel可以被选择等于160/255，以及lowersignallevel可以被选择等于60/255。这导致良好平衡的彩色噪声降低。
还有可能使色彩饱和度降低已经在最大RGB输入电平处开始，例如通过选择uppersignallevel等于300/255。当选择lowersignallevel等于100/255时，色彩饱和度已经降低到最大RGB输入电平，因此，也降低了彩色噪声的量。可以证明，对于彩条测试图像的上部而言，其中对于所有的彩色RGBmax＝1.0，在颜色去饱和之后的RGBmax值已经得以降低。最大的RGBmax幅度降低以蓝色开始，后面分别是红色、洋红色、绿色、青色和黄色。Lowersignallevel已经被调整为100/255(0.39)，从而导致去饱和流朝着彩条测试图像的下部的灰度中心。
此外，利用lowersignallevel＜0.0的调整范围，可以防止在彩条测试图像的下部中彩色变得完全去饱和为在彩色空间的中心的灰度线。参数lowersignallevel例如可以被设置为-50/255(-0.2)，以及uppersignallevel例如可以被设置为70/255(0.27)。
在上面的实施例中，RGBmax彩色噪声降低以所有彩色的同一RGBmax输入电平开始。假设三种照相机基色源的噪声量相等，这意味着与日光相比，在另一环境色温下拍摄的图像的情况下，RGBmax彩色噪声降低不是最佳的。在微红色温的情况下，在照相机白平衡之后将放大蓝色信号，所以增大了蓝色噪声，而红色信号将得以衰减，从而导致红色噪声的降低。因此，蓝色噪声还未被充分地降低，而红色噪声已被降低太多。
在本发明的另一实施例中，有可能作为白平衡参数wbR和wbB的函数而假定地(fictitiously)调整(adapt)RGBmax彩色噪声降低的uppersignallevel和lowersignallevel。根据作为白平衡之后RGBmax信号的红色或蓝色信号，可以以就像uppersignallevel和lowersignallevel已经进行了调整的这样的方式来调整RGBmax信号。
例如，该改进方法的实施例可以在如图3所示的彩色噪声降低电路20的实施例中实现。图3所示的实施例在很大程度上与图2所示的实施例相同利用相同的参考数字来表示具有相同功能的元件。在该实施例中，作为RGBmax和白平衡参数wbR与wbB的函数来实施彩色噪声降低。在RGBmax检测电路27之后，引入附加计算器元件35，它被布置成计算要在噪声降低计算中使用的更多参数，以用于获得作为白平衡参数wbR和wbB的函数的彩色噪声降低的平滑自适应。在计算电路29中“satfading”参数的计算涉及可与图2的实施例中ColorNoiseReduction程序相比的程序，但是现在已经根据WB_ColorNosieReduction程序来进行扩展Procedure WB_ColorNosieReduction{利用wbR和wbB白平衡参数的自适应彩色噪声降低}if R＝RGBmax thenColorNoiseReduction(RGBmax/wbR){调整红色噪声降低}else if B＝RGBmax thenColorNoiseReduction(RGBmax/wbB){调整蓝色噪声降低}else ColorNoiseReduction(RGBmax){不改变绿色噪声降低}注意，ColorNoiseReduction程序是根据利用上面的实施例描述的程序(不使用白平衡参数)。
在白平衡之后微红色环图像的情况下，对于R＝RGBmax，通过用0.8的因子来除RGBmax，以便假定地降低uppersignallevel和lowersignallevel。色环是包括各种彩色的图像，其中可以使得彩色之间的过渡(在三维彩色空间中)可见。增大的(RGBmax/wbR)值导致更少的色彩去饱和，从而导致更少的红色噪声降低。由于微红色环中较大的红色信号，这正好是所期望的。对于B＝RGBmax，通过用1.3的因子来除RGBmax，以便假定地增大uppersignallevel和lowersignallevel。现在，降低的(RGBmax/wbB)值导致更大的色彩去饱和，所以导致增大的蓝色噪声降低。注意，用与uppersignallevel和lowersignallevel有关的wbR或wbB来除的RGBmax，与用wbR或wbB来乘的与uppersignallevel和lowersignallevel有关的RGBmax是相同的。
该实施例导致了在三种互补彩色(洋红、青、黄)的每一种上3D彩色空间(UCS1976)中的不连续性。该效应可以使用本发明的又一实施例来防止。
在该又一实施例中，在彩色噪声降低电路20中执行不同的彩色噪声降低程序Procedure RedgainBluegain_ColorNoiseReduction{利用Redgain和Bluegain函数的自适应彩色噪声降低}beginif wbR＞wbB then{具有高色温的图像}
beginif G＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax)else if B＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax×Bluegain)else if R＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax/Redgain)endelse if wbB＞wbR then{具有低色温的图像}beginif G＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax)elsa if B＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax/Bluegain)else if R＝RGBmax then ColorNoiseReduction(RGBmax×Redgain)endelse ColorNoiseReduction(RGBmax){没有白平衡自适应}end{程序RedgainBluegain_ColorNoiseReduction的}对于绿色而言，色彩去饱和的量与白平衡参数wbR和wbB无关。对于分别用Redgain和Bluegain除或乘的红色和蓝色而言，取决于场景的低色温或高色温。
在该程序中，大量更多的程序被用来获得参数Bluegain和Redgain。借助于在UCS1976彩色空间中易于实现的两个函数，红色和蓝色区域的变换(turn over)已经变得可能。
Function Redgain{Redgain是任意彩色的平滑红色变换的结果}used variablesdeltaredgain{红色区域的变换的方向和量}begin{程序Redgain的}if(R＝RGBmax)thenbegin{在三角形白-黄-洋红内的彩色}{首先计算RGBsat}if RGBmax＞0 then RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax else RGBsat＝0{计算Redgain}if G＞＝R then Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)else if B＞G then Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-B)/RGBmax)end
end{程序Redgain的}Function Bluegain{Bluegain是任意彩色的平滑蓝色变换的结果}used variablesdeltabluegain{蓝色区域的变换的方向和量}begin{程序Bluegain的}if(B＝RGBmax)thenbegin{在三角形白-青-洋红内的彩色}{首先计算RGBsat}if RGBmax＞0 then RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax else RGBsat＝0{计算Bluegain}if G＞＝R then Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)else if B＞G then Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-R)/RGBmax)endend{程序Bluegain的}借助于函数Redgain和Bluegain，有可能获得平滑的变换。已经证实，在三种互补颜色上，在色环图像中的顶部不会看到不连续性。无论是在2D色度和UCS1976平面上从左侧，还是在3D UCS1976彩色空间上从右侧，都不会看到不连续性。例如，对于R＝RGBmax的色彩饱和度的增加以及对于B＝RGBmax的饱和度的降低，其中deltaredgain＝deltabluegain＝0.4，可以如下被获得if B＝RGBmax then sat＝1/Bluegainelse if R＝RGBmax then sat＝1×Redgain，其中sat表示色彩饱和度控制。
该饱和度控制的结果是对于R＝1和G＝B＝0，最大色彩饱和度已经增长1.4倍，而对于B＝1和G＝R＝0，最大饱和度已经降低1.4倍。对于色环的所有其他RGB值，该饱和度控制将在饱和度为1/1.4和1.4之间平滑地变化。
参数deltaredgain和deltabluegain可以进行调整。例如在低色温场景的白平衡自适应的情况下，为了变换红色区域，即R＝RGBmax，已经将deltaredgain调整为1.0，以及为了变换蓝色区域，即B＝RGBmax，将deltabluegain调整为1.5。从实际测试可以看出，从B＝RGBmax＝1.0开始时，红色噪声降低(或彩色去饱和)得以降低，而蓝色噪声降低得以增加。
应当注意，deltaredgain和deltabluegain的调整不需要与白平衡参数wbR和wbB成比例。一个原因是也可以对照相机矩阵的噪声组分加以考虑。另一个原因是需要在实际中确定在一侧的wbR与deltaredgain之间的关系以及在另一地点的wbB与deltabluegain之间的关系。
注意，这些平滑过渡也可以应用于其它图像处理方法，但是具有另一目的，比如增强特定颜色，例如用于肤色的检测。
在实际例子中，例如在低环境照明条件和3200K的色温下拍摄的CMOS照相机图像的情况下，在微红彩色环境中大量缺乏蓝色信号，这里从而导致强的蓝色噪声在整个图像中扩散开来。
通过应用uppersignallevel被调整为140和lowersignallevel被调整为50的RGBmax彩色噪声降低，尤其将获得蓝色噪声的降低，但是也将获得绿色和红色噪声的降低。
当为了额外降低蓝色噪声并且较少降低红色噪声而涉及白平衡参数时，蓝色噪声的额外降低也减少较低照明的蓝色，同时较小的红色噪声降低导致较低照明的红色的小的增加。
权利要求
1.用于在具有基色信号(R；G；B)的数字图像中降低彩色噪声的方法，该方法包括-从基色信号中确定最大信号值(Signaltype)；-根据该最大信号值(Signaltype)，通过修改基色信号或与其相关的信号来降低数字图像的色彩饱和度，其中至少对于低值的基色信号或与其相关的信号来降低色彩饱和度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中修改基色信号或与其相关的信号包括乘以一个衰减因子(satfading)，其中该衰减因子是取决于最大信号值(Signaltype)的函数，并通过下述来确定-如果最大信号值Signaltype小于uppersignallevel并且大于lowersignallevel，则satfading＝1-((uppersignallevel-Signaltype)/(uppersignallevel-lowersignallevel))；-如果最大信号值Signaltype低于或等于lowersignallevel，则satfading＝0，其中参数uppersignallevel是在去饱和与彩色噪声降低开始处的预定上限电平，以及参数lowersignallevel是在饱和度与彩色噪声已变为零处的预定下限电平。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将衰减因子乘以附加乘数因子。
4.根据权利要求2所述的方法，其中参数uppersignallevel的值大于最大可能的基色信号电平。
5.根据权利要求2所述的方法，其中参数lowersignallevel的值小于最小可能的基色信号电平。
6.根据权利要求1所述的方法，其中最大信号值(Signaltype)是基色信号的最大值(RGBmax)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中最大信号值(Signaltype)是乘以白平衡信号因子的基色信号的最大值(RGBmax)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中-在图像的白平衡校正到较低色温的情况下，白平衡信号因子等于如果基色信号的最大值(RGBmax)是绿色分量信号G，则为1；如果基色信号的最大值(RGBmax)是蓝色分量信号B，则为Bluegain；以及如果基色信号的最大值(RGBmax)是红色分量信号R，则为1/Redgain；-在图像的白平衡校正到较高色温的情况下，白平衡信号因子等于如果基色信号的最大值(RGBmax)是绿色分量信号G，则为1；如果基色信号的最大值(RGBmax)是蓝色分量信号B，则为1/Bluegain；以及如果基色信号的最大值(RGBmax)是红色分量信号R，则为Redgain；-以及在没有白平衡校正的情况下，白平衡信号因子等于1；其中Bluegain和Redgain是取决于基色信号的参数，以及用于获得彩色噪声降低的平滑自适应的白平衡校正参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中参数Bluegain根据下述来计算如果G＞＝R，则Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)；如果B＞G，则Bluegain＝1+(deltabluegain×RGBsat×(RGBmax-B)/RGBmax)；其中R、G和B是在三维彩色空间的白色-青色-洋红色三角形中的彩色信号值，RGBsat是根据RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax的饱和度参数，其中RGBmax是基色信号的最大值，RGBmin是基色信号的最小值，以及deltabluegain是预定参数。
10.根据权利要求8所述的方法，其中参数Redgain根据下述来计算如果G＞＝R，则 Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-G)/RGBmax)；如果B＞G，则Redgain＝1+(deltaredgain×RGBsat×(RGBmax-R)/RGBmax)；其中R、G和B是在三维彩色空间的白色-黄色-洋红色三角形中的彩色信号值，RGBsat是根据RGBsat＝(RGBmax-RGBmin)/RGBmax的饱和度参数，其中RGBmax是基色信号的最大值，RGBmin是基色信号的最小值，以及deltaredgain是预定参数。
11.用于处理具有基色信号(R；G；B)的数字图像的图像彩色噪声降低电路(20)，该图像彩色噪声降低电路包括确定电路(27)，用于从基色信号中确定最大信号值(Signaltype)；以及与确定电路(27)相连的计算电路(29)，用于根据该最大信号值，通过修改基色信号或与其相关的信号来降低数字图像的色彩饱和度，其中至少对于低值的基色信号或与其相关的信号来降低色彩饱和度。
12.数字照相机，包括数字图像传感器(2)，用于处理来自数字图像传感器(2)的数字图像的处理电子器件(12，14)，以及根据权利要求11所述的图像彩色噪声降低电路。
全文摘要
用于处理具有基色信号(R；G；B)的数字图像的图像彩色噪声降低电路和图像处理方法。确定电路(27)从基色信号中确定最大信号值(Signaltype)。与确定电路(27)相连的计算电路(29)根据该最大信号值，通过修改基色信号或与其相关的信号来降低数字图像的色彩饱和度。至少对于低值的基色信号或与其相关的信号来降低色彩饱和度。
文档编号H04N1/56GK1981304SQ200580022700
公开日2007年6月13日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年7月5日
发明者C·A·M·贾斯帕斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司