专利名称：基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法
技术领域：
本发明公开了一种抑制图像噪声方法，尤其涉及一种基于最佳原色信号 的抑制图像噪声方法。
背景技术：
数字相机的拍摄质量取决于感光组件，如感光耦合组件(Charge Coupled Device, CCD)、补充性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)等组件的感光能力。然而，当数字相机以高感光度模式 (HighISO)拍摄时，难免会产生图像噪声，这些图像噪声通常是随机分布的斑 点。目前有多种数字相机具备有噪声抑制(Noise Reduction)功能，使数字相 机在高感光度模式时，抑制拍摄图像的噪声。现有的图像感测组件大多数具有 各原色灵敏度不一致的特性，或因环境光线色彩影响需要做白平衡处理，而在 信号取出后对各原色施以增益(gain)补偿，让各原色达到理想的信号强度。但 因各原色增益补偿量不同，造成各原色信号的噪声被放大的比例也不同。当增 益越大，该原色的噪声就相对越大。为了让较差的原色噪声比能尽量接近较好 的原色，过去曾提出在色差领域(domain)进行去除噪声的算法。其以最佳的原 色信号为中心，产生与其它原色信号的差值，再对差值进行模糊或中和等运算， 最后再还原差值。
但是，以色差领域处理数字图像的噪声，仍须面对图像特征处理过当，造 成图像细节无法保留等问题。尤其，当噪声量太大时，保留图像细节变成一件 极为困难的工作。若要保留图像细节，往往需花费相当的运算量。单就色差领 域处理噪声，其能改善图像噪声的效果仍然有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，借助 以数字相机执行抑制图像噪声方法，利用最佳信号噪声比的原色信号，修正较
4差的原色信号，进而抑制数字图像的噪声斑点，来解决上述公知技术中抑制数 字图像噪声耗费运算资源以及对图像特征处理过当造成细节无法保留等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声 方法，包括以下步骤
首先，加载数字图像，并取出数字图像的多个原色信号。之后，选出这些 原色信号中的最佳原色信号，使用高通及低通滤波器分解为高频信号及低频信 号；以及选出这些原色信号中的最差原色信号，并分解为高频信号及低频信号。 然后，混合最佳原色信号及最差原色信号的高频信号，并将混合后的信号，叠 加至最差原色信号的低频信号，以取得噪声抑制后的数字图像信号。
依照本发明的较佳实施例所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法， 其中原色信号为红色原色信号、绿色原色信号、或蓝色原色信号。
依照本发明的较佳实施例所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，
其中低通滤波器可以为均化(Average)滤波器或高斯(Gaussian)滤波器；高通 滤波器可以为可运算出原图像信号减去原图像经低通滤波后的信号的滤波器。
本发明的另一目的在于提供一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法， 本抑制图像噪声方法借助原色信号的低频部份设定权重值，以让较差原色信号 得到较佳噪声比，并保持原色信号的细部细节。
为达上述抑制噪声目的，本发明的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方 法，包括以下步骤
首先，加载数字图像，并取出数字图像中的多个原色信号。之后，选出这 些原色信号中的最佳原色信号，使用高通及低通滤波器分解为高频信号及低频 信号；以及，选出这些原色信号中的最差原色信号，并分解为高频信号及低频 信号。然后，依据最佳原色信号及最差原色信号的低频信号强度，设定信号混 合权重比；依据此信号混合权重比，混合最佳原色信号及最差原色信号的高频 信号。以及，将混合后的信号叠加至最差原色信号的低频信号，以取得噪声抑 制后的数字图像信号。
由上所述，本发明的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，分解数字图 像中的各个原色信号为高频信号以及低频信号，利用拥有最佳信号噪声比的最 佳原色信号来修正其它较差的原色信号，并参照各原色低频信号强度，取代掉 较差原色信号的高频成分，以达抑制数字图像中的噪声斑点，同时具有不模糊
5数字图像的功效。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为本发明一较佳实施例的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法流 程图2为本发明一较佳实施例的较佳原色信号的波形图； 图3为本发明一较佳实施例的较差原色信号的波形图4为本发明一较佳实施例的通过最佳原色信号的抑制图像噪声方法所 产生的波形图5为本发明另一较佳实施例的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法
流程图。
其中，附图标记
210最佳原色信号
220最佳原色信号的低频部分
230最佳原色信号的高频部分
310最差原色信号
320最差原色信号的低频部分
330最差原色信号的高频部分
410数字图像信号
具体实施例方式
第一实施例
图1为本发明一较佳实施例的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法流 程图。请参考图l，本实施例通过数字相机执行本抑制图像噪声方法，以抑制 数字图像中的噪声。所述基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，包括以下步 骤
首先，加载数字图像，并取出数字图像中的多个原色信号(步骤SllO)。 之后，选出这些原色信号中的最佳原色信号，并使用高通滤波器及低通滤波器，将最佳原色信号分解为高频信号及低频信号(步骤S120);接着，选出这些原 色信号中的最差原色信号，并使用高通滤波器及低通滤波器，将此最差原色信
号分解为高频信号及低频信号(步骤S130)。最后，混合最佳原色信号及最差
原色信号的高频信号，并将混合后的信号，叠加至最差原色信号的低频信号，
以取得噪声抑制后的数字图像信号(步骤S140)。
其中，所述原色信号，例如是红色原色信号、绿色原色信号或蓝色原色信 号。另外，前述的低通滤波器为均化(Average)滤波器或高斯(Gaussian)滤波
器；高通滤波器为可运算出原图像信号减去原图像经低通滤波后的信号的滤波 器。
为清楚描述本实施例，兹以原色信号的波形说明。图2为本发明一较佳实 施例的较佳原色信号的波形图。请参考图2，数字图像的原始数据例如以RGB 格式或YUV数据格式表示，其为空间域的表示方式。当读入三原色信号后，可 得一高低振荡的三原色信号的波形图。先判断三原色信号中何者为较差原色信 号、何者为较佳原色信号。判断方式为若波形走势较为振荡，则表示该原色 信号为较差的原色信号；反之，则为较佳原色信号。
由三原色信号中，取出最佳原色信号210，并借助低通滤波器(Low Pass Filter, LPF)，例如均化(Average)滤波器或高斯(Gaussian)滤波器，由最佳 原色信号210分解为最佳原色信号的低频部分220;以及借助高通滤波器(High Pass Filter, HPF)，例如为可运算出原图像信号减去原图像经低通滤波后的 信号的滤波器，将最佳原色信号210分解为最佳原色信号的高频部分230。同 样地，在对最佳原色信号210分解出低频部分220及高频部分230后，需再对 最差原色信号进行解析。图3为本发明一较佳实施例的较差原色信号的波形 图。请参考图3，同样地，借助滤波器自最差原色信号310取出最差原色信号 的低频部分320以及最差原色信号的高频部分330。
当分别取出最佳、最差原色信号中的高、低频部份后，即开始以最佳原色 信号的高频部份，参照各原色的低频信号强度，取代较差原色信号的高频部份。 图4为本发明一较佳实施例的通过最佳原色信号的抑制图像噪声方法所产生 的波形图。请参考图4，首先，将最佳原色信号的高频部份230与最差原色信 号的高频部份330进行混合(即依波形振幅相加重叠)，取得一过渡波形(未显 示)。当两者波形混合为过渡波形(未显示)后，进一步参考最差原色信号的低频部份320。之后，再依据此低频部份320为基底，将过渡波形叠加此低频部 分，并调整叠加后的过渡波形为噪声抑制后的数字图像信号410。 第二实施例
图5为本发明另一较佳实施例的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法 流程图。请参考图5，本实施例的实施方式相似于上述第一实施例。但是，其 与第一实施例相异之处在于本实施例还设定信号混合权重比，调整波形的混合 比例。鉴于各个原色信号(红色原色信号、绿色原色信号、或蓝色原色信号) 以不同比例对原色信号进行增益补偿，造成所得的原色信号的基底波形相异 (意即低频信号的波形相异)。因此，当以较佳原色信号的低频取代较差原色信 号的高频部份时，还依据较佳原色信号与较差原色信号的低频信号强度，设定 信号混合权重比。借以保持原信号细节部份，使抑制噪声后的数字图像更为清 晰。
所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法包括以下步骤首先，加载 数字图像，并取出数字图像中的多个原色信号(步骤S510)。接着，选出这些 原色信号中的最佳原色信号，并使用高通滤波器及低通滤波器，将最佳原色信 号分解为高频信号及低频信号(步骤S520);之后，选出这些原色信号中的最 差原色信号，并使用高通滤波器及低通滤波器，将最差原色信号分解为高频信 号及低频信号(步骤S530)。然后，依据最佳原色信号及最差原色信号的低频 信号强度，设定信号混合权重比(步骤S540)。最后，依据信号混合权重比混 合最佳原色信号及最差原色信号的高频信号，并将混合后的信号叠加至最差原 色信号的低频信号，以取得噪声抑制后的数字图像信号(步骤S550)。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，以数字相机执行该抑制图像噪声方法，以抑制数字图像中的噪声，其特征在于，该抑制图像噪声方法包括以下步骤加载一数字图像，并取出该数字图像的数个原色信号；选出该原色信号中的一最佳原色信号，并使用一高通滤波器及一低通滤波器，将该最佳原色信号分解为一高频信号及一低频信号；选出该原色信号中的一最差原色信号，并使用一高通滤波器及一低通滤波器，将该最差原色信号分解为一高频信号及一低频信号；以及混合该最佳原色信号及该最差原色信号的该高频信号，并将混合后的信号，叠加至该最差原色信号的该低频信号，以取得一噪声抑制后的数字图像信号。
2、 根据权利要求1所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该原色信号选自于由红色原色信号、绿色原色信号及蓝色原色信号所 组成的集合。
3、 根据权利要求1所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该低通滤波器为均化滤波器或高斯滤波器。
4、 根据权利要求1所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该高通滤波器为可运算出原图像信号减去原图像经低通滤波后的信号 的滤波器。
5、 一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，以数字相机执行该抑制 图像噪声方法，以抑制拍摄的数字图像中的噪声，其特征在于，该抑制图像噪 声方法包括以下步骤加载一数字图像，并取出该数字图像的数个原色信号；选出该原色信号中的一最佳原色信号，并使用一高通滤波器及一低通滤波器，将该最佳原色信号分解为一高频信号及一低频信号；选出该原色信号中的一最差原色信号，并使用一高通滤波器及一低通滤波 器，将该最差原色信号分解为一高频信号及一低频信号；依据该最佳原色信号及该最差原色信号的该低频信号强度，设定一信号混合权重比；以及依据该信号混合权重比混合该最佳原色信号及该最差原色信号的该高频 信号，并将混合后的信号叠加至该最差原色信号的该低频信号，以取得一噪声 抑制后的数字图像信号。
6、 根据权利要求5所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该原色信号选自于由红色原色信号、绿色原色信号及蓝色原色信号所 组成的集合。
7、 根据权利要求5所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该低通滤波器为均化滤波器或高斯滤波器。
8、 根据权利要求5所述的基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，其特 征在于，该高通滤波器为可运算出原图像信号减去原图像经低通滤波后的信号 的滤波器。
全文摘要
本发明公开了一种基于最佳原色信号的抑制图像噪声方法，数字相机执行此抑制图像噪声方法以抑制数字图像中的噪声，抑制图像噪声方法主要通过取出数字图像的原色信号，使用高通及低通滤波器取出最佳原色信号的高、低频信号，以及最差原色信号的高、低频信号，然后，混合最佳原色信号及最差原色信号的高频信号，并将混合后的信号，叠加至最差原色信号的低频信号，以取得噪声抑制后的数字图像信号。
文档编号H04N5/217GK101489033SQ20081000237
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月15日 优先权日2008年1月15日
发明者王馨德, 詹振宏 申请人:华晶科技股份有限公司