上对其作各种改变，而不偏离本发 明的精神和范围。
【主权项】
1. 一种消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，所述固定模式噪声被拆分 为对应于分通道每列均值的列向固定模式噪声，和对应于每点的值与本列对应通道均值的 差值的帧向固定模式噪声，所述方法包括以下步骤： 对图像传感器输入的Bayer格式图像数据去除直流分量； 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值，并减去该值以消除 列向固定模式噪声； 使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的差值 随着温度和模拟增益变化的部分，并减去该值以消除帧向固定模式噪声。2. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值的步骤之前，还包括以下 步骤： 采集和统计不同模拟增益和温度下对应的固定模式噪声的数据； 根据统计的固定模式噪声的数据计算所述第一拟合参数和第二拟合参数。3. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值的步骤中，使用如下关系 式来拟合分通道的每列均值与温度和模拟增益的变化关系：LFPN(AGain，T)为图像传感器在模拟增益AGain和温度T下分通道的每列均值， LMean (AGainmax, Tmax)是图像传感器在最大模拟增益AGainmax和最高承受温度Tmax下分通道 的每列均值，是拟合温度和模拟增益的参数，用来构建其它模拟增益和温度 与最大模拟增益和最高承受温度之间的关系，N是拟合温度变化的多项式阶数，N > 3。4. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值的步骤中，使用查找表的 方式拟合分通道的每列均值与温度和模拟增益的变化关系，包括以下子步骤： 构建温度，模拟增益与分通道的每列均值之间的查找表； 对于当前温度为T和模拟增益为AG，在查找表的温度方向找到介于T左右最近的点T。 和T1，在查找表的模拟增益方向找到介于AG左右最近的点：AG。和AG1 ; 根据查找表中（T。，AG。)、（T。，AG1)、（T1, AG。)、（T1, AG1)四个点的值，分别记为 Val (T。，AG。)，Val (T。，AG1)，Val (T1, AG。)，Val (T1, AG1)，使用双线性插值法得到对应（T，AG)的 值 Val (AG, T):5. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的差值的步 骤中，使用如下关系式来拟合每点的值与本列对应通道均值的差值与温度和模拟增益的变 化关系：FFPN (AGain，T)为图像传感器在模拟增益AGain和温度T下每点的值与本列对应通道 均值的差值，FPN (AGainmax, Tmax)是图像传感器在最大模拟增益AGainmax和最高承受温度Tmax 下每点的值与本列对应通道均值的差值，是拟合温度和模拟增益的参数，用 来构建其它模拟增益和温度与最大模拟增益和最高承受温度之间的关系，N是拟合温度变 化的多项式阶数，N > 5。6.根据权利要求2所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，所述根 据统计的固定模式噪声的数据计算所述第一拟合参数和第二拟合参数的步骤中，包括以下 子步骤： 得到最大模拟增益AGainmax和最高承受温度Tmax下每列分通道的均值 LMean (AGainmax, Tmax)和每点的值与本列对应通道均值的差值FPN (AGainmax, Tmax); 根据不同模拟增益和温度下的固定模式噪声数据计算不同模拟增益和温度下每列分 通道的均值，根据下式求解第一拟合参数：m为输入数据的个数，Alil到Ant8是根据对应温度和模拟增益得到的值，bl到bm为对应 温度和模拟增益下真实的列向固定模式噪声，第一拟合参数为（AhAr^Akb ; 将不同模拟增益和温度下的固定模式噪声数据减去根据第一拟合参数拟合得到的每 列分通道的均值，根据下式求解第二拟合参数：η为输入数据的个数，Blil到Bnil2是根据对应温度和模拟增益得到的值，cl到cn为对 应温度和模拟增益下真实的帧上固定模式噪声，第二拟合参数为（BhBrkBWc。7. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 对输入的Bayer格式的图像数据去除直流分量的步骤中，所述直流分量为图像传感器对于 一个固定温度和固定模拟增益下黑色电平不为零的固定值。8. 根据权利要求1所述的消除图像传感器固定模式噪声的方法，其特征在于，在所述 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值和所述使用第二拟合参 数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的差值的步骤之前，还包括步 骤： 利用温度传感器传送当前图像传感器附近的环境温度； 利用图像传感器传送当前图像传感器的模拟增益。9. 一种消除图像传感器固定模式噪声的装置，其特征在于，所述固定模式噪声被拆分 为对应于分通道每列均值的列向固定模式噪声，和对应于每点的值与本列对应通道均值的 差值的帧向固定模式噪声，所述装置包括以下模块： 去直流分量模块，用于对图像传感器输入的Bayer格式的图像数据去除直流分量； 列向固定模式噪声消除模块，用于使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通 道的每列均值，并减去该值以消除列向固定模式噪声； 帧向固定模式噪声消除模块，用于使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点 的值与本列对应通道均值的差值，并减去该值以消除帧向固定模式噪声。10. 根据权利要求9所述的消除图像传感器固定模式噪声的装置，还包括以下模块： 数据统计模块，用于采集和统计不同模拟增益和温度下对应的固定模式噪声的数据； 参数估计模块，用于根据统计的固定模式噪声的数据计算所述第一拟合参数和第二拟 合参数。11. 根据权利要求9所述的消除图像传感器固定模式噪声的装置，其特征在于，还包括 以下模块： 温度传感器模块，用于传送图像传感器附近的环境温度； 图像传感器模块，用于传送当前图像传感器模拟增益。
【专利摘要】本发明涉及视频图像处理，公开了消除图像传感器固定模式噪声的方法及其装置。本发明中，固定模式噪声被拆分为对应于分通道每列均值的列向固定模式噪声，和对应于每点的值与本列对应通道均值的差值的帧向固定模式噪声，方法包括步骤：对图像传感器输入的Bayer格式图像数据去除直流分量；使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值，减去该值以消除列向固定模式噪声；使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的差值随着温度和模拟增益变化的部分，减去该值以消除帧向固定模式噪声。本发明中通过深入地建立固定模式噪声与温度和模拟增益的模型，在图像处理器上实现了高性能的固定模式噪声消除。
【IPC分类】H04N5/374, H04N5/357, H04N9/04
【公开号】CN105430301
【申请号】CN201410424656
【发明人】詹进, 万建军, 钱学锋, 徐宁
【申请人】杭州海康威视数字技术股份有限公司, 上海富瀚微电子股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年8月26日