专利名称：使用全色图像的噪声降低彩色图像的制作方法
技术领域：
本发明总地来说涉及从具有全色和彩色像素的图像产生全彩色噪 声降低全分辨率图像的数字图像处理操作的领域。
背景技术：
最普遍和经常必不可少的图像处理操作之一是噪声降低。这对于可 能在不充足的光照条件下捕获的数字静态和视频照相机图像尤其是如 此。 一种解决在低于最佳光照条件下的数字图像捕获的方法是获取或合 成对低的或不足的场景光照特别敏感的一个或多个色彩通道。来自具有 增加的光敏感度的通道的数据一般用来引导来自附随的标准色彩通道 的数据的随后图像处理。噪声降低是用于从该另外的图像数据中获益的
首选。在文献资料中存在若干例子。美国专利No.6,646,246(Gindele等) 教导使用具有慢速和快速像素的扩展动态范围滤色器阵列(CFA )模式， 仅使用慢速像素数据对慢速像素数据进行噪声消减且仅使用快速像素 数据对快速像素数据进行噪声消减。该方案以图像分辨率为代价实现了 噪声降低，因为每个色彩通道现在被细分成快速通道和慢速通道，且随 后的合并可产生比解决的原始噪声更让人烦恼的图像处理伪影。美国专 利No.7,065,246 ( Xiaomang等)代表了相当数量的相似地公开的发明， 其中它揭示了从直接感测的色彩通道数据(在这种情况下为青色、品红、 黄和绿)来构造亮度信号。构造的亮度的高频分量用来代替原始色彩通 道信号的高频分量以影响图像数据的净噪声降低。尽管稍微有效，但是
该方案的主要不利在于从有噪声色彩通道分量构造合成的亮度通道，这 导致基本上等同的有噪声的合成通道。
在美国专利No.5,264,924 (Cok)中可找到更好的方案的提议。Cok 公开了直接测量在每个像素位置处的红、绿、蓝和亮度值。被设计为固 有地比对应的高频红、绿和蓝数据噪声更小的高频亮度数据用来替代所 述高频红、绿和蓝数据以产生噪声消减的红、绿和蓝信号。由于绝大部 分数字静态和视频照相机使用装备有每像素仅感测 一个色彩通道的CFA的单传感器，所以Cok不能在这样的系统中直接实施。
尽管Xiaomang和Cok描述了亮度信号，但是具有符合人视觉系统 的亮度通道的光度敏感度的色彩通道可能被不必要地限制了 。
发明内容
本发明的目的是从具有全色和彩色像素的数字图像产生噪声降低 的全分辨率全彩色图像。
该目的通过用于产生噪声降低的数字彩色图像的方法来实现，该方 法包括
a. 提供具有对应于至少两个彩色光响应的全色像素和彩色像素的图
像；
b. 从该图像提供全色图像和至少一个彩色图像；以及
c. 通过在每个彩色像素位置处将多个彩色特征设置为等于对应的全 色特征，来使用全色图像和彩色图像以产生噪声降低的数字彩色图像。
本发明的特征是可采用具有全色和彩色像素的传感器在低光条件 下捕获图像且处理降低了从全色和彩色像素产生的全彩色图像中的噪 声。可采用更一般的全色通道捕获更有用的信号，其比人视觉系统的亮 度通道在所有波长处具有更高的敏感度。
图1是包括用于实现本发明的数字照相机的计算机系统的透视图2是本发明的优选实施例的框图3是本发明替代实施例的框图4是本发明替代实施例的框图5是本发明替代实施例的框图6是图2中的框202中使用的像素的区域；
图7是图2中的框206中使用的像素的区域；
图8是图3中的框210中使用的像素的区域；以及
图9是图4中的框204中使用的像素的区域。
具体实施例方式
在以下说明中，将按照 一般会作为软件程序实现来描述本发明的优
5选实施例。本领域技术人员将容易理解该软件的等同物还可用硬件来构 造。由于图像处理算法和系统是已知的，所以本说明书将具体针对形成 根据本发明的系统和方法的 一部分或与本发明的系统和方法更直接协 作的算法和系统。本文未具体示出或描述的、用于产生且以其它方式处 理与其有关的图像信号的该算法和系统以及硬件或软件的其他方面可 从该领域中已知的该系统、算法、组件和元件中选才奪。假定以下材料中 的根据本发明所述的系统、用于实现本发明的本文未具体示出、提议或 描述的软件是传统的且在本领域普通技术人员的范围内。
进一步地，如本文所使用的，计算才几程序可纟皮存储到计算机可读存 储介质中，该计算机可读存储介质可包括例如磁存储介质如磁盘(如硬 盘或软盘)或磁带，光存储介质如光盘、光带或机器可读条形码，固态
电子存储装置如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)或任 何其他用来存储计算机程序的物理装置或介质。
在描述本发明之前，注意以下内容可便于理解本发明本发明优选 地用在任何已知的计算机系统如个人计算机上。因此，本文不再详细讨 论计算机系统。注意下述内容也是有益的图像可直接被输入到计算机 系统(例如通过数字照相机)或在被输入到计算机系统之前被数字化(例 如通过扫描原件，如卣化银膜)。
参考图1,示出了用于实现本发明的计算机系统110。尽管示出计 算机系统110是为了举例说明优选实施例的目的，但是本发明不限于所 示的计算机系统110，而是可用在任何电子处理系统上，该电子处理系 统诸如从家庭计算机、信息亭(kiosk)、零售或批发照片冲洗、或用于 处理数字图像的任何其他系统中寻找。计算机系统110包括用于接收和 处理软件程序并执行其他处理功能的基于微处理器的单元112。显示器 114例如通过图形用户接口电连接到基于微处理器的单元112以显示与 软件相关联的用户相关信息。键盘116也连接到基于微处理器的单元 112以允许用户将信息输入到软件。作为使用键盘116输入的替代，可 使用鼠标118在显示器114上移动选择器120并选择选择器120覆盖于 其上的项，如本领域中众所周知的那样。
一般包括软件程序的只读光盘存储器(CD-ROM) 124被插入到基 于微处理器的单元中以提供将软件程序和其他信息输入到基于微处理 器的单元112的方式。另外，软盘126还可包括软件程序，且被插入到基于微处理器的单元112中以输入软件程序。只读光盘存储器
(CD-ROM) 124或软盘126可替代地可插入到连接到基于微处理器的 单元112的外部放置的盘驱动单元122中。进一步地，如本领域中众所 周知的那样，基于微处理器的单元112可被编程以内部地存储软件程序。 基于微处理器的单元112还可具有到外部网络(如局域网或因特网)的 诸如电话线之类的网络连接127。打印机128还可连接到基于微处理器 的单元112以打印来自计算机系统110的输出的硬拷贝。
还可通过个人计算机卡(PC卡)130 (如之前已知的PCMCIA卡)
(基于个人计算机存储卡国际协会的规范)在显示器114上显示图像， 该个人计算机卡130包括电子式地包含在PC卡130中的数字化图像。 PC卡130最终被插入到基于微处理器的单元112中以允许在显示器114 上的图像的视觉显示。可替代地，PC卡130可被插入到连接到基于微 处理器的单元112的外部放置的PC卡读取器132。还可通过光盘124、 软盘126或网络连接127输入图像。存储在PC卡130、软盘126或光 盘124或通过网络连接127输入的图像可从各种源(如数字照相机(未 示出)或扫描器(未示出))获得。还可经由连接到基于微处理器的单 元112的照相机对接(docking )端口 136直接从数字照相机134输入图 像或经由到基于微处理器的单元112的电缆连接138或经由到基于微处 理器的单元112的无线连接140直接从数字照相机134输入图像。
根据本发明，算法可存储在迄今提及的任何存储装置中且可应用于 图像以插入稀散地分布的图像。
图2是优选实施例的高层次图。数字照相机134负责产生原始数字 红绿蓝全色(red-green-blue-panchromatic, RGBP )滤色器阵列(CFA ) 图像200，也称作数字RGBPCFA图像或RGBPCFA图像。在这点上应 注意，在以下说明中可使用其他色彩通道组合(如青-品红-黄-全色)来 代替红绿蓝全色。关键点是包括全色通道。该图像被认为是稀疏地采样 的图像，因为图像中的每个像素包含红、绿、蓝或全色数据的仅一个像 素值。全色图像插值框202产生全分辨率全色图像204。在图像处理链 中的该点上每个彩色像素位置具有相关联的全色值以及或者是红、绿或 者是蓝值。通过全分辨率全色图像的帮助，现在在RGB CFA图像噪声 降低框210中降低了与红、绿和蓝像素值相关联的噪声，从而产生噪声 降低的RGB CFA图像212。 RGB CFA图像插值框214随后产生噪声降低的全分辨率全彩色图像226。
图3是第二优选实施例的高层次图。数字照相机134负责生成原始 数字红绿蓝全色(RGBP)滤色器阵列(CFA)图像200，也称作数字 RGBPCFA图像或RGBPCFA图像。在该点应注意的是，在以下说明中 可使用如青-品红-黄-全色的其他色彩通道组合代替红绿蓝全色。关键是 包括全色通道。因为图像中的每个像素包含红、绿、蓝或全色数据的仅 一个像素值，所以该图像被认为是稀疏地采样的图像。全色图像插值框 202产生全分辨率全色图像204。在图像处理链中的该点每个彩色像素 位置具有相关联的全色值以及或者是红、绿或者是蓝值。通过全分辨率 全色图像的帮助，现在在RGB CFA图像噪声降低框210中降低了与红、 绿、蓝像素值相关联的噪声以产生噪声降低的RGB CFA图像212。 RGB CFA图像插值框214随后产生噪声降低的全分辨率全色图像216 。最后， 全分辨率全彩色噪声降低框218产生最终的噪声降低的全分辨率全彩色 图像框224。
图4是优选实施例的高层次图。数字照相机134负责生成原始数字 红绿蓝全色(RGBP)滤色器阵列(CFA)图像200，也称作数字RGBP CFA图像或RGBPCFA图像。在该点注意的是，在以下说明中可使用如 青-品红-黄-全色的其他色彩通道组合代替红绿蓝全色。关键点是包括全 色通道。由于图像中的每个像素包含红、绿、蓝或全色数据的仅一个像 素值，所以该图像被认为是稀疏地采样的图像。全色图像插值框202产 生全分辨率全色图像204。在图像处理链中的该点处，每个彩色像素位 置具有相关联的全色值以及或者是红、绿或者是蓝值。接着全分辨率全 色图像噪声降低框206产生噪声降低的全分辨率全色图像208。通过噪 声降低的全分辨率全色图像的帮助，现在在RGB CFA图像噪声降低框 210中降低了与红、绿和蓝像素值相关联的噪声，从而产生噪声降低的 RGB CFA图像212。 RGB CFA图像插值框214随后产生噪声降低的全 分辨率全彩色图像222。
图5是优选实施例的高层次图。数字照相机134负责生成原始数字 红绿蓝全色(RGBP)滤色器阵列(CFA)图像200，也称作数字RGBP CFA图像或RGBP CFA图像。在该点注意的是,在以下说明中可使用如 青-品红-黄-全色的其他色彩通道组合代替红绿蓝全色。关键点是包括全 色通道。由于图像中的每个像素包含红、绿、蓝或全色数据的仅一个像素值，所以该图像被认为是稀疏地采样的图像。全色图像插值框202产
生全分辨率全色图像204。在图像处理链中的该点处，每个彩色像素位
置具有相关联的全色值以及或者是红、绿或者是蓝值。接着全分辨率全
色图像噪声降低框206产生噪声降低的全分辨率全色图像208。通过噪
声降低的全分辨率全色图像的帮助，现在在RGB CFA图像噪声降低框
210中降低了与红、绿和蓝像素值相关联的噪声，从而产生噪声降低的
RGB CFA图像212。 RGB CFA图像插值框214随后产生噪声降低的全
分辨率全彩色图像216。最终，全分辨率全彩色噪声降低框218产生最
终的噪声降低的全分辨率全彩色图像框220。
返回图2,可以以本领域技术人员已知的任何适当方式4丸行全色图
像插值框202。现在给出两个例子。参考图6，估计像素Xs的全色值的 一种方式是仅对周围的六个全色值取平均，即
X5 = (Pi + P2 + b + P + Pg + p9) / 6 在该方法中对像素值的交替加权(alternate weighting)对本领域技
术人员也是已知的。作为例子，
X5 = (I>, + 2P2 + P3 + P7 + 2iP8 + Prf / 8 可替代地，可以通过首先计算方向梯度的绝对值(绝对方向梯度) 来4吏用自适应方法
b5 = |p， — P9| V5 = fP2 - P8|
s5 = |p3 - p7!
现在X5的值通过三个两点平均中的一个来确定
VX5 - (P2 + P8) / 2 SX5 = (h + P ) / 2
与绝对方向梯度组的最小值相关联的两点平均用于计算X5，例如，
^口果V5《B5JL V5《S5,贝'J X5=VX5。
返回图2,通过在每个彩色像素位置处将多个彩色特征设置为等于
9对应的全色特征来执行RGB CFA图像噪声降低框210。任何数目的该特 征为本领域技术人员所已知。作为例子，参考图8,可在八个不同的方 向上在所示的邻域内限定与像素R5的第一空间红色像素差，也称作方 向梯度
R广R5 (西北)
R2-R5 (北)
R3-R5 (东北)
R4-R5 (西)
R6-R5 (东)
R7-R5 (西南)
R8-R5 (南)
R9-R5 (东南)。
彩色特征的另一例子是第二空间像素差。再次参考图8,可以在四
个不同的方向上在所示的邻域内给出与像素R5的第二红色像素差
2Rs-R广R9 (反斜线)
2R5-R2-R8 (垂直)
2R5-R3-R7 (斜线) 2R5-R4-R6 (水平)。
现在给出本发明的四个例子。参考图7，应注意每个像素位置具有 相关联的全色值。还应注意介入的非红像素(即图7中的空白像素)的 数目和布置是无关的。所需要的是具有至少一个或多个相同颜色的邻近 像素值的中央像素值。还应注意尽管图7描绘了 5个像素高且5个像素 宽的方形像素邻域，但是可使用任何尺寸和形状的邻域。而且，在以下 讨论中，当清洁(clean)绿或蓝色通道时绿或蓝将替代红。由于全色通 道比红色通道快，所以全色通道比红色通道具有更小的噪声，且将在有 效像素邻域上平均的第 一空间红色像素差设为等于在相同的像素邻域 上平均的第一空间全色像素差降低了红色像素Rs的噪声。这通过计算 以下加^又平均来完成c4(P4 - P5 + + c5(P5 - P5 + R5) + c6(P6 - P5 + + c7(P7 — P5 + + c8(P8 - P5 + Rs) + C9<P9 - P5 + R9)/
(C| + 'C2 + C3 + 十C5 + C6 + C + Cg + C9) 加权系数C到C9限定有效像素邻域，并且根据全色值的差以及根
据红色值的差来计算该加权系数
1如果Pi-p5《tp且R,-R5《tr,否则c「二o
c2=-1如果P2-P5< tp且R2-R5< tr,否则c2==0
c3=1如果p3匿P5《tp且R3-R5《tr,否则c3==0
c4=1如果p4-P5< tp且R4-Rs《tr,否则C4二:0
c5=1如果p5-P5《tp且Rs--R5《tr，否则c5==0
C6=1如果p6.-P5I《tp且Re--Rs<tr,否则:0
C7=1如果p7.-Psi《tp且R7--R5< tr,否则c7==0
c8=1如果p8-"p且R8--R5《tr，否则c8==0
c9=1如果p9--P5I< tp且R9--R5《tr,否则c9==0
在这些表达式中tp和tr是被选择以排除由图7中所示的像素邻域中 的任何边缘从中央像素(R5)分离的像素值的预定正阈值。应注意通过
这些定义cs总是l;这是为了保证在总和中总是包括至少一个像素。可 使用用于分布(populate)加权系数且用于选择有效邻域的替代方案， 且所述替代方案可被适配成使用全分辨率全色数据。例如，可计算加权 系数从而使得这些加权系数采取0和1之间的任何值。
上述方法的替代方法是使用在有效像素邻域上取平均的第二空间 像素差。再次参考图7,将在有效像素邻域上取平均的第二空间红色像 素差设置为等于在相同的像素邻域上取平均的第二空间全色像素差降 低了红色像素Rs的噪声<formula>formula see original document page 12</formula>加权系数d!到d4限定有效像素邻域且其根据全色值的差以及根据 红色值的差来加以计算
d产l如果iP广P5！《tpJL|P9-P5|
iRi-RsI < tr且lRg-R5 d2=l如果lP2-Psl < tpilP8-P5| |R2-R5| < tr且lRf Rs
d3=l如果IP3隱Psl《tpJL|P7_Ps|
|R3-R5| "且lR广R5
d4=l如果IP4-Psl《tp且IPrP5|
R4-R5|《tr且lRrRs
《tp,且
I《tr,否贝'J山二O
<tp,且
i《tr,否则d2 = 0
"p,且
I《tr,否贝'J d3=0
<tp,且
I《tr，否贝'J d4 = 0c
在这些表达式中tp和tr是被选择以排除由图7中所示的像素邻域中
的任何边缘从中央像素(R5)分离的像素值的预定正阈值。应注意的是， 通过这些定义所有的加权函数可以同时是零；为了确保在总和中总是包 括至少一个像素，在上述加权和上R5被加到分子且1被加到分母。一 种替代方法是使用有效像素邻域中的所有第 一 空间像素差的中值 (median)。再次参考图7,将有效像素邻域中的所有第 一空间红色像 素差的中值设为等于相同像素邻域中的所有第 一 空间全色像素差的中 值降低了红色像素Rs的噪声。首先，计算一个全色和一个红色9点中 值<formula>formula see original document page 12</formula>Rm-中值[(R广R5),(R2-R5),(R3画R5), (R4-R5),(R5-R5),(R6-R5), (R7-R5),(R8-R5),(R9-R5)]
RM被设为等于PM且注意对中值算子内的所有项加上常数或从其减
去常数不会改变项的顺序，对R5求解该表达式 R^中值(Rb R2, R3 ， R4， R5， R6 ， R ， Rs ， R9) — 中值(P,, P2， P3, P4, P5， 3P6 ， P7> P8 ， P9) + P5
替代方法是同时使用在有效像素邻域上取平均的第 一 和第二空间 像素差。再次参考图7,将在有效像素邻域上取平均的第一和第二空间 红色像素差的平均值设为等于在相同像素邻域上取平均的第一和第二 空间全色像素差的平均值降低了红色像素R5的噪声
R5 = [c,(P, - P5 + R,) + c2(P2 - P5.+ R2) + c3(P3 - P5 + R3) +
4 - P5 + R4)十C5(P5 — P5 + R5) + C6(P6 — PS + R6) +
c7(P7 — P5 + R》十c8(Ps — P5 + H8>十c9(l>9 — P5 + R9)〗/
2(Ci + C2 + C3 + C4 + C5. + Cfi. + C7 + Cg + C9) +
〖d!(- P, + 2P5 - P9 + Ri + R9)/2 + d2(— P2 + 2P5 — P8 + R2 + Rs)/2 + d3(— P3 + 2P5 — P7 + R3 + R7)/2 + cU(- P4 + 2P5 — P6 + R4 + R&)/2 1 R5j / 2(d| +d2 + d3 + d4 + 1)
加权系数d到C9和山到dt与上述相同。第一和第二空间像素差的 平均值还可由加权平均值来替代，且权重可以是固定的或根据例如R5
到边缘有多近来计算。
上述四个例子的替代方法包括使用第 一空间像素差的最大值，第一
空间像素差的最小值以及自适应定向中值滤波器。通过结合其他已知的 噪声降低方法(例如但不限于无限脉冲响应(IIR)滤波和奇异值分解 (SVD))来利用本领域技术人员已知的其他全色特征，更多的替代方 法是有可能的。
本领域技术人员还熟知的是如图7中所描绘的像素邻域可来自于图寸象数据的4立普4立斯或高斯》荅式分解(Gaussian pyramid decomposition ) 或小波分解。通过同时将相同的分解方法应用到全分辨率全色数据，每 个RGB图像分解分量内的每个所产生的像素仍将具有相关联的全色值。 因此前述讨论和例子保持相关且不变。
返回图2, RGB CFA图像插值框214可使用现有技术中描述的任何 公知的CFA插值或反马赛克(demosaicking )技术来执行。美国专利 No.5,852,468 ( Okada )描述了 一种典型的非自适应方法，而美国专利 No.5,506,619 ( Adams等)教导了 一种代表性的自适应方法。
在图3中，全分辨率全彩色噪声降低框216可以以与RGB CFA图 像噪声降低框210相似的方式执行，只是在框216中在每个像素位置处 存在红、绿、蓝和全色值。因此，可使用如图8中所描绘的邻接的像素 邻域来执行噪声降低。当参考图8时，平均第一空间像素差、平均第二 空间像素差和中值第一空间像素差的上面给出的例子可以直接适用。
在图4中，全分辨率全色图像噪声降低框206将使用现有技术中用
于灰阶或单通道图像噪声降低的任何公知的方法来执行。参考图9,可
使用西格玛(sigma)滤波器来完成全色像素Ps的噪声降低。这通过计
算如下加权平均值来完成
P5 = (C|Pt + c2P2 + c3P3 + "P4 + c5P5十c6P6 ， c P + c8P8 + /
加权系数d到C9根据全色值的差来计算
Cl=1如果Pr■P5I《t，否则=0
C2=1如果-P5I< t,否则c2==0
C3=1如果P3.-P5I< t,否则c3=:0
C4=1如果P4. 《t,否则=0
C5=1如果P5-P5I《t，否则c5==0
c6=1如果P6-P5I《t,否则C6::0
c7=1如果P7-P5I《t，否则c7==0
c8=1如果p8-P5I"，否则c8==0
c9=1如果p9-P5I《t,否则C9:=0。
在这些表达式中t是被选择以排除由图9所示的像素邻域中的任何边从中央像素(P5)分离的像素值的预定阈值。应注意通过这些定义Cs
总是1;这是为了保证在总和中总是包括至少一个像素。在本领域中公
知用于分布西格玛滤波器加权系数的替代方案。 一种替代方法是使用自
适应中值滤波器。再次参考图9，计算四个全色 Ph:中但(P4,P5,P6)
Pf中值(P!,Ps,P9)
Pf中值(p2,p5,p8) Pf中值(p3,p5,p7)。
P5的噪声降低的值对应于最接近与Ps相关联的原始全色值的全色
中值
P5=PH如果IPH-P51《{IPB-P51, 1 pv-p51, I ps-p51}
P5=PB如果IPB-P51 < {I PH-P5 i , I Pv-P51 , i Ps-P51} P5=PV如果I Pv-P51 < {IPH-P51 , IPB-P51 , i Ps-P51}
p5=ps如果I ps-p5 i《{IPH-P51, i PB-P51, I pv-p51}。
采用自适应中值滤波器的替代方案在本领域中已公知且可使用。
除了上述方法之外，可使用其他公知的噪声降低方法，例如但不限
于无限脉沖响应(IIR)滤波和奇异值分解(SVD)。
本领域技术人员还熟知的是，如图9中所描绘的像素邻域可来自于 图像数据的拉普拉斯或高斯塔式分解或小波分解。因此前述讨论和例子 保持相关和不变。
在本发明的优选实施例中公开的噪声降低算法可被用于各种用户 上下文和环境中。示例性的上下文和环境包括但不限于批发数字照片冲 洗(其涉及诸如上底片、数字处理、打印出来之类的典型处理步骤或阶 段)、零售数字照片冲洗(上底片、数字处理、打印出来)、家庭打印 (家庭扫描底片或数字图像、数字处理、打印出来)、桌上型软件(将 算法应用到数字打印以使其更好或甚至仅是改变数字打印的软件)、数 字实现(数字图像输入-从介质或通过网络，数字处理，图像输出-以介 质上的数字形式、网络上的数字形式或打印在硬拷贝印刷品上)、信息 亭(数字或扫描的输入，数字处理，数字或扫描的输出)、移动装置(例 如可用作处理单元、显示单元或给出处理指示的单元的PDA或手才几)， 且作为通过万维网提供的服务。
在每种情况下，噪声降低算法可以是独立的或可以是更大的系统解决方案的部分。而且，与算法的接口 (例如扫描或输入、数字处理、对 用户的显示(如果需要)、用户请求的输入或处理指示(如果需要)、 输出)可每个在相同或不同的装置和物理位置上，且装置和位置之间的 通信可经由公共或私人网络连接或基于介质的通信。在与本发明的上述 公开一致的情况下，算法自身可以是完全自动的，可具有用户输入(完 全或部分手动)，可让用户或操作员浏览以接受/拒绝结果，或可通过元 数据辅助(元数据可由用户提供，由测量装置(例如在照相机中)提供 或由算法确定)。而且，算法可与各种工作流用户接口方案接口连接。
根据本发明在此公开的噪声降低算法可具有利用各种数据检测和 降^f氐技术(例如面部冲企测、眼部才全测、皮肤冲全测、闪光才全测)的内部组 件。
已具体参考了本发明的特定优选实施例详细说明了本发明，但是应 理解的是，在本发明的精神和范围内可实现变化和修改。
零件列表
110计算机系统
112基于微处理器的单元
114显示器
116键盘
118鼠标
120显示器上的选择器 122盘驱动单元
124只读光盘存储器(CD-ROM) 126软盘 127网络连才妾 128打印机
130个人计算机卡(PC卡) 132 PC卡读取器 134数字照相枳』
16136照相纟几对纟妻端口
138电缆连接
140无线连接
200 RGBPCFA图像
202全色图像插值
204全分辨率全色图像
206全分辨率全色图像噪声降低
208噪声降低的全分辨率全色图像
210 RGB CFA图像噪声降低
212噪声降低的RGB CFA图像
214 RGB CFA图像插值
216噪声降低的全分辨率全彩色图像
218全分辨率全彩色噪声降低
220最终的噪声降低的全分辨率全彩色图像
222噪声降低的全分辨率全彩色图像
224最终的噪声降低的全分辨率全彩色图像
226噪声降低的全分辨率全彩色图像
权利要求
1.一种用于产生噪声降低的数字彩色图像的方法，包括a.提供具有对应于至少两个彩色光响应的全色像素和彩色像素的图像；b.从所述图像提供全色图像和至少一个彩色图像；以及c.通过在每个彩色像素位置处将多个彩色特征设为等于对应的全色特征，使用全色图像和彩色图像来产生噪声降低的数字彩色图像。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域上取平均的第 一 空间像素差。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域上取平均的第二空间像素差。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述第 一 空间像素差的中值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述第二空间像素差的中值。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述第 一 空间像素差的最大值。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述笫二空间像素差的最大值。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述第 一 空间像素差的最小值。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)的特征包括在有效像 素邻域中的所有所述第二空间像素差的最小值。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)包括具有红、绿和 蓝的以下光敏感度的彩色像素。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)包括具有青、品红和 黄的以下光敏感度的彩色像素。
12. —种用于产生噪声降低的数字彩色图像的方法，包括a. 提供具有对应于至少两个彩色光响应的全色像素和彩色像素的图 像；b. 从所述图像提供全色图像和至少一个彩色图像；以及C.通过将多个彩色特征设为等于对应的全色特征，使用邻近全色像 素值来产生对应于有效邻域中的每个彩色像素的全色值，且使用所计算 的全色像素值和邻近的相同彩色像素值来产生噪声降低的彩色像素，且 对于每个彩色像素重复该步骤，从而产生噪声降低的数字彩色图像。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中步骤c)进一步包括i)对彩 色噪声降低的像素进行插值以产生插值的彩色像素，从而提供噪声降低 的数字彩色图像。
14. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括对全彩色插值图像提 供进 一 步的噪声降低以产生最终的噪声降低的数字彩色图像。
15. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括在步骤i)之前对包括 插值的全色值的所有全色值进行噪声降低，以产生噪声降低的全色图 像。
16. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括对所述全彩色插值图 像提供进一步的噪声降低，以产生最终的噪声降低的数字彩色图像。
17. 根据权利要求12所述的方法，其中步骤a)包括具有红、绿和 蓝的以下光敏感度的彩色像素。
18. 根据权利要求12所述的方法，其中步骤a)包括具有青、品红 和黄的以下光敏感度的彩色像素。
全文摘要
用于产生噪声降低的数字彩色图像的方法包括提供具有对应于至少两个彩色光响应的全色像素和彩色像素的图像；从图像提供全色图像和至少一个彩色图像；以及通过在每个彩色像素位置处将多个彩色特征设为等于对应的全色特征，使用全色图像和彩色图像以产生噪声降低的数字彩色图像。
文档编号H04N9/04GK101681506SQ200880017148
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月23日
发明者E·O·莫拉莱斯, J·F·小哈米尔顿 申请人:伊斯曼柯达公司