专利名称：滤色器阵列图像的迭代去噪的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用偏微分方程技术由滤色器阵列图像来生成噪声降低的滤色器阵列图像。
背景技术：
单传感器数字照相机通常采用滤色器阵列(CFA)，以便由单个二维光敏像素阵列来捕捉全色信息。CFA包括对由每一个像素检测的光进行过滤的滤色器的阵列。结果，每一个像素仅仅接收来自一种颜色的光，或者在全色或“透明”滤色器的情形下接收来自于所有颜色的光。为了由CFA图像再现全色图像，必须在每一个像素位置生成三种颜色值。这通过根据相邻像素值内插丢失颜色值来实现。该内插处理通常被称为CFA内插或反马赛克。在CFA内插之前，图像数据存在于稀疏数据集表示中，即每个像素仅仅一种颜色值。与在CFA内插之后当每一个待处理像素具有三个或多个颜色值时相比，对该表示中的图像数据进行清噪或去噪是有计算优势。在现有技术中找到对CFA图像数据进行去噪的很多方法。对全色图像进行去噪的很多已知方法在适当调整的情形下也可以用于CFA图像。一种该方法为各项异性扩散，其是一种偏微分方程(PDE)去噪，由Peixma等人在文章 “Scale-space and edge detection using anisotropic diffusion (使用各项异性扩散的尺度空间和边缘检测)”，IEEE Transactions on Pattern Analysis and MachineIntelligence, Vol. 12,pp. 629-639,1990中首次描述。Perona等人仅仅论述了去噪全分辨率灰度(亮度)图像而没有教导去噪全色或CFA图像。Tschumperl6 等人在文章 “Diffusion PDEs on vector-valued images (在矢量值图像上的扩散 PDE)”，IEEE Signal Processing Magazine, Vol. 19, Issue 5, pp. 16-25,September 2002中，扩充了 Perona等人的方法,包括全色图像去噪但未提及CFA图像。很多方法分别简单地处理CFA图像中的每一种颜色，从而导致独立的灰度(亮度)去噪操作。实例出现在Acharya等人的题为“Edge-detectionbasednoise removalalgorithm (基于去噪算法的边缘检测)”的美国专利6，229，578、Gindele等人的题为“Noise cleaning and interpolating sparsely populated color digital image usingavariable noise cleaning kernel (使用可变清噪核对稀疏分布的彩色数字图像进行清噪并内插)”的美国专利 6，625，325、Bosco 等人的题为“Noise filter for Bayer patternimage data (用于贝尔模式图像数据的噪声滤波器)”的美国专利7，369，165, Keshet等人的题为“Edge-sensitive denoising and color interpolation of digital images(数字图像的边缘敏感去噪和颜色内插)”的美国专利7，418，130、以及Tsuruokam的题为“Imagecapturing system and computer readable recording medium for recording imageprocessing program (图像捕捉系统和用于记录图像处理程序的计算机可读记录介质)”的美国专利申请2009/0219417中。所有这些方法都不能直接降低CFA图像中的色度噪声。其它方法用于显著降低CFA图像中亮度和色度噪声。存在于同一位置处的不同通、道的组合也称为通道。明确或含蓄地提到的色度通道具有以下形式红色减绿色(R-G)和蓝色减绿色(B-G)，或红色减亮度(R-Y)和蓝色减亮度(B-Y)。该方法的实例给出在AdamsJr 等人的题为 “Noise cleaning sparsely populated color digital images (对稀疏分布的彩色数字图像进行清噪)”的美国专利申请2006/0152596和Matsushita等人的题为 “Imaging device, image processing device, image processing method, programfor image processing method, and recording medium having program for imageprocessing method recorded thereon (成像装置、图像处理装置、图像处理方法、用于图像处理方法的程序和具有用于图像处理方法的程序的记录介质)”的美国专利申请2009/0052797中。这些方法所具有的问题是，虽然色度值(诸如R_G)易于计算，但它们通常并不缺乏亮度信息，诸如边缘和文本细节。这进而减小了以下能力，在不使图像中的亮度信息降级的情形下对色度信息进行去噪。在Miyano等人的题为“Automatic white balanceadjusting device(自动白平衡调整装置)”的美国专利5，644，358中描述了更好的亮度-色度转换。该转换提供了在仍易于计算的同时改进亮度和色度信息的分离。
从而，需要一种在不需要明显或隐含的去马赛克操作的情形下对CFA图像中的亮度和色度信息进行去噪的方法。
发明内容
根据本发明，提供一种降低由数字图像传感器捕捉的彩色图像中的噪声的方法，所述数字图像传感器包括具有用于至少三个不同颜色通道的彩色像素的二维光敏像素阵列，所述像素以矩形最小重复单元进行布置，所述方法包括，使用处理器执行以下步骤a)利用包括以下步骤的第一降噪处理为第一颜色通道的每一个像素确定降噪像素值i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第一组局部边缘响应加权值；ii)计算所述中心像素的像素值与所述第一颜色通道在多个方向上的邻近像素的像素值之间的像素差；iii)通过将所述像素差与对应的第一组局部边缘响应加权值组合来计算被加权像素差；以及iv)通过将所述被加权像素差与所述中心像素的像素值组合来计算所述中心像素的第一降噪像素值；以及b)利用包括以下步骤的第二降噪处理对所述第一颜色通道的每一个像素的第一降噪像素值进一步进行降噪i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第二组局部边缘响应加权值；ii)为包含所述中心像素的最小重复单元和多个方向上的多个邻近最小重复单元计算色度值，所述色度值表示所述第一颜色通道的像素值和至少第二不同颜色通道的像素值之差;iii)计算与所述中心像素对应的色度值和在多个方向上的邻近最小重复单元的色度值之间的色度差；
iv)通过将所述色度差与对应的第二组局部边缘响应加权值组合来计算被加权色度差；以及V)通过将所述被加权色度差与所述第一降噪像素值组合来计算所述中心像素的
第二降噪像素值。本发明的优势在于，同时降低CFA图像的亮度噪声和色度噪声，而不需要在去噪处理之前或者作为去噪处理的一部分来执行反马赛克(CFA内插)。本发明的另一个优势是，通过仅对每一个像素位置处的单色度通道而非常规的多色度通道进行去噪来减小CFA图像去噪所需的计算量。通过阅读以下优选实施例和所附权利要求书的详细描述，并且参考附图，将更清楚地理解并掌握本发明上述和其它方面、目的、特征和优势。
图I是用于实现本发明的典型数字照相机的框图；图2是示出本发明的优选实施例的框图；图3是示出本发明优选实施例中单色去噪块的细节图的框图；图4是示出本发明优选实施例中CFA亮度去噪块的细节图的框图；图5是示出本发明优选实施例中CFA色度去噪块的细节图的框图；图6是原始CFA图像的2X 2像素块；图7是用于使CFA图像去噪的像素邻域；图8是示出本发明的替代实施例的框图；图9是示出本发明的第三实施例的框图；以及图10是示出图9实施例中利用第一和第二像素差去噪块的细节图的框图。
具体实施例方式在以下描述中，以通常作为软件程序来实现的形式来描述本发明优选实施例。本领域的技术人员容易理解，还可以用硬件来构造该软件的等效物。由于图像处理算法和系统是公知的，因此本发明尤其针对形成根据本发明的系统和方法的一部分的算法和系统，或者与根据本发明的系统和方法更直接协作的算法和系统。文中没有具体示出或描述的该算法和系统的其它方面，以及生成并且以其他方式处理与该算法和系统有关的图像信号的硬件或软件可以从本领域已知的此类系统、算法、部件和元件中选择。假定以下材料中根据本发明所述的系统、文中没有具体提到或描述但用于实现本发明的软件是常规的且属于本领域普通技术。另外，文中使用的用于实现本发明方法的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可能包括例如磁性存储介质，诸如磁盘(诸如硬盘或软盘)或磁带；光学存储介质，诸如光盘、光学磁带或机器可读条形码；固态电子存储装置，诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM);或者用于存储计算机程序的任何其它物理装置或介质。由于使用成像装置和相关的用于信号捕捉和校正以及用于曝光控制的电路的数字照相机已经众所周知，因此本说明书尤其针对形成根据本发明方法和装置的一部分的元件或者与根据本发明方法和装置直接协作的元件。文中没有具体示出或描述的元件从本领域已知的元件中选择。待描述的实施例的某些方面以软件的方式提供。假定以下材料中根据本发明所示和所述的系统、文中没有具体示出、描述或提到但用于实现本发明的软件是常规的并且属于该技术领域的普通技术。下面来看图1，其示出了利用本发明的图像捕捉装置的框图。在本实例中，图像捕捉装置示出为数字照相机。然而，尽管下面将说明数字照相机，但本发明显然还可应用于其它类型的图像捕捉装置。在所公开的照相机中，来自主体景象的光10输入至成像级11，其中光由透镜12聚焦以便在固态滤色器阵列图像传感器20上形成图像。滤色器阵列图像传感器20将入射光转换成每一个图像元素(像素)的电子信号。优选实施例的滤色器阵列图像传感器20为电荷耦合装置(CXD)类或者有源像素传感器(APS)类(由于能够在互补金属氧化物半导体工艺中(Complementary Metal Oxide Semiconductor process)进行加工，因此APS装置通常被称为CMOS传感器)。假若具有二维像素阵列的其它类型的图像传感器采用本发明的图案，则可以使用该图像传感器。本发明中使用的滤色器阵列图像传感器20包括二维颜色像素阵列，这在本说明书的后文中在对图I进行描述之后将变得清晰。 到达滤色器阵列图像传感器20的光量通过对孔径和中性密度(ND)滤光器块13进行改变的光圈块14来调节，所述中性密度(ND)滤光器块13包括插在光路中的一个或多个ND滤光器。在快门18开启时，还对整个光级进行调整。曝光控制器40响应于景象中可用的且由亮度传感器块16所测得的光量，进而控制全部这三个器件的调整功能。该特定照相机构造的描述为本领域技术人员所熟知，并且显然存在很多变型和额外的特征。例如，可以增加自动对焦系统，或者透镜可以拆卸并且可互换。应该理解，本发明可以应用于相似功能由替代部件提供的任何类型的数字照相机。例如，数字照相机可以是相对简单的对准即拍式数字照相机，其中快门18为相对简单的可移动叶片快门等，而非较复杂的焦平面布置。本发明还可以利用包含在非照相机装置(诸如移动电话和机动车辆)中的成像部件来实现。来自滤色器阵列图像传感器20的模拟信号由模拟信号处理器22处理，并且施加至模数(A/D)转换器24。定时发生器26生成各种时钟信号，以选择行和像素，并且使模拟信号处理器22和A/D转换器24的操作同步化。图像传感器级28包括滤色器阵列图像传感器20、模拟信号处理器22、A/D转换器24和定时发生器26。图像传感器级28的部件可以是分离地制造的集成电路，或者它们可以制造成单个集成电路，如对CMOS图像传感器的通常做法。将来自A/D转换器24的数字像素值的结果流存储在与数字信号处理器(DSP)36相关的数字信号处理器(DSP)存储器32。DSP 36是本实施例的三个处理器或控制器中除系统控制器50和曝光控制器40以外的一个。尽管该多个控制器和处理器中照相机功能控制的划分较典型，但这些控制器或者处理器可以以不同的方式组合，而不会影响照相机的功能操作和本发明的应用。这些控制器或处理器可以包括一个或多个数字信号处理装置、微控制器、可编程逻辑装置或者其它数字逻辑电路。尽管已经描述了该控制器或处理器的组合，但应该理解一个控制器或处理器可以被设计来执行所有必需的功能。所有这些变型可以执行相同的功能并且落在本发明的范围内，并且术语“处理级”根据需要用于将所有这些功能囊括在一个阶段中，例如图I中的处理级38。
在所示实施例中，DSP 36根据永久性地存储在程序存储器54中并在图像捕捉期间被复制到DSP存储器32中来运行的软件程序操纵DSP存储器32中的数字图像数据。在所示实例中，DSP 36运行用于实施以下描述的图像处理所需的软件。DSP存储器32可以是任意类型的随机存取存储器，诸如SDRAM。包括地址和数据信号通路的总线30将DSP 36和与其相关的DSP存储器32、A/D转换器24和其它有关部件连接在一起。系统控制器50基于存储在程序存储器54中的软件程序来控制照相机的整体操作，所述程序存储器54可以包括闪速EEPROM或其它非易失性存储器。该存储器还可以用于存储图像传感器标定数据、用户设定选择和在关闭照相机时必须保留的其它数据。系统控制器50通过指导曝光控制器40操作前述透镜12、ND滤光器块13、光圈块14和快门18，指导定时发生器26操作滤色器阵列图像传感器20和相关元件，以及指导DSP 36处理被捕捉图像数据，来控制图像捕捉的时序。在对图像进行捕捉和处理之后，将存储在DSP存储器
32中的最终图像文件经由主机接口 57传送至主机，存储在可移动记忆卡64或其它存储装置上，进而在图像显示器88上为用户显示。系统控制器总线52包括地址、数据和控制信号的通路，并且将系统控制器50连接至DSP 36、程序存储器54、系统存储器56、主机接口 57、记忆卡接口 60和其它相关部件。主机接口 57提供了至个人计算机(PC)或其它主机的高速连接，以便传送图像数据以进行显示、存储、操纵或打印。该接口为IEEE 1394或USB2.0串行接口，或任何其它适当的数字接口。记忆卡64 —般为插入记忆卡插槽62并且经由记忆卡接口 60连接至系统控制器50的紧凑式闪存(CF)卡。可使用的其它类型的存储器包括但不限于，PC卡、多媒体卡(MMC)或安全数字(SD)卡。将被处理图像复制到系统存储器56中的显示缓冲器，并且经由视频编码器80连续地读出，以生成视频信号。该信号直接从照相机输出以便显示在外部监视器上，或者由显示控制器82处理进而呈现在图像显示器88上。该显示器一般为有源矩阵彩色液晶显示器(IXD)，但也可以使用其它类型的显示器。包括取景显示器70、曝光显示器72、状态显示器76、图像显示器88和用户输入装置74的所有组合或任意组合的用户接口 68，通过在曝光控制器40和系统控制器50上运行的软件程序的组合来控制。用户输入装置74 一般包括按钮、摇臂开关、操纵杆、旋转拨号盘或触摸屏的某种组合。曝光控制器40执行测光、曝光模式、自动对焦和其它曝光功能。系统控制器50对呈现在一个或多个显示器上，如图像显示器88上的图形用户界面(⑶I)进行管理。⑶I 一般包括用于选择各种选项的菜单和用于检查被捕捉图像的查看模式。曝光控制器40接收对曝光模式、透镜孔径、曝光时间(快门速度)和曝光指数或ISO速度级别进行选择的用户输入，并且相应地指导透镜12和快门18以进行后续捕捉。亮度传感器块16被用来测量景象的亮度并且为用户提供曝光测量功能以便在手动设定ISO速度级别、孔径和快门速度时进行参考。在该情形下，当用户改变一个或多个设定时，呈现在取景显示器70上的测光表指示符告知用户图像被过度曝光或曝光不足的程度。在自动曝光模式中，用户改变一个设定，则曝光控制器40自动改变另一个设定以维持恰当的曝光，例如，对于给定的ISO速度级别，当用户减小透镜孔径时，曝光控制器40自动增加曝光时间以维持相同的整体曝光。ISO速度级别是数字静物照相机的重要属性。曝光时间、透镜孔径、透镜透射率、景象照明的等级和光谱分布、以及景象反射率决定了数字静物照相机的曝光级。当使用不足的曝光从数字静物照相机获取图像时，一般可以通过增加电子或数字增益来维持适当的色调再现，但所获得的图像通常包含数量不可接受的噪声。当曝光增加时，增益减小，因此一般可以将图像噪声降低至可接受的等级。如果曝光过度增加，则所获得的图像亮区中的信号可能超过图像传感器或照相机信号处理的最大信号级容量。这可能使图像高亮部分被裁剪，以形成均匀的亮区或者“变成”图像的周围区。因此，引导用户设定适当的曝光很重要。ISO速度级别将用作该引导。为了使摄影者容易地理解，数字静物照相机的ISO速度级别应该与照相软片照相机的ISO速度级别直接相关。例如，如果数字静物照相机的ISO速度级别为ISO 200，则相同的曝光时间和孔径应适于ISO 200级别的软片/处理系统。ISO速度级别将与软片ISO速度级别相协调。然而，电子成像系统与基于软片的成像系统之间存在不同，这妨碍了精确等效。数字静物照相机可能包括可变增益，并且可以在捕捉图像数据之后进行数字处理，从而能够对一系列照相机曝光实现色调再现。因此，数字静物照相机可能具有一系列速度级别。该范围被定义为ISO速度域。为了防止混淆，将单一值指定为固有ISO速度级别，其中ISO速度域上下限指示速度范围，即包含与固有ISO速度级别不同的有效速度级别的范围。鉴于此，固有ISO速度是根据数字静物照相机的焦平 面上所具有的曝光进行计算以生成特定照相机输出信号特性的数值。固有速度典型为，对于给定照相机系统和标准景象生成最佳图像质量时的曝光指数值，其中曝光指数是与提供给图像传感器的曝光成反比的数值。数字照相机的以上描述为本领域技术人员所熟知。显然，该实施例存在被选用来减少成本、增加特征或提高照相机的性能的很多可能变型。以下描述将详细公开根据本发明的用于捕捉图像的该照相机的操作。尽管该描述参考数字照相机，但应该理解本发明适于与具有图像传感器的任意类型的图像捕捉装置一起使用，所述图像传感器具有用于多个颜色通道的像素。图I所示的滤色器阵列图像传感器20主要包括制作在硅衬底上的二维光敏像素阵列，该二维光敏像素阵列提供将每一个像素上的输入光转换成被测量的电信号的途径。当滤色器阵列图像传感器20暴露于光时，在每一个像素的电子结构内生成自由电子并且捕捉该自由电子。在一段时间内捕捉这些自由电子，然后测量被捕捉电子的数量，或者测量自由电子的生成速率，从而可以测量每一个像素上的光级。在前情形下，如在电荷耦合装置(CXD)中累积电荷从像素阵列移出至电荷至电压测量电路，或者如在有源像素传感器(APS或CMOS传感器)中每一个像素附近的区域可以包含电荷至电压测量电路的元件。以下描述中无论何时提到图像传感器，均应该理解为代表图I的滤色器阵列图像传感器20。还应该理解，本说明书中所公开的本发明的图像传感器结构和像素图案的所有实例及其等同物均用于滤色器阵列图像传感器20。在图像传感器背景下，像素(“图像元素”的简称)涉及离散感光区和与感光区有关的电荷移动或电荷测量电路。在数字彩色图像的背景下，术语像素一般涉及图像中具有相关颜色值的特定位置。图2是本发明优选实施例的高级视图的流程图。原始滤色器阵列(CFA)图像100由图像传感器20 (图I)生成。被去噪(被降噪)CFA图像104由去噪块102对原始CFA图像100进行处理来生成。
图3是根据本发明优选实施例的去噪块102 (图2)的详细描述。单色去噪块106根据原始CFA图像100生成第一被去噪CFA图像108。接着，CFA色度去噪块110通过对第一被去噪CFA图像108进一步处理来生成第二被去噪CFA图像112。第二被去噪CFA图像112变为被去噪CFA图像104。图4示出了单色去噪块106 (图3)的详细描述。计算像素差块114根据原始CFA图像100生成像素差116。计算机局部边缘响应加权值块118根据像素差116生成局部边缘响应加权值120。计算被加权像素差块122根据局部边缘响应加权值120生成被加权像素差124。最后,计算第一被去噪像素值块126根据被加权像素差124生成第一被去噪CFA图像108。
图4中，计算像素差块114以下述方式进行计算。图7示出了来自原始CFA图像100的像素区域。在以下描述中，假定对像素值Ge进行去噪。计算像素差块114如以下等式所示对四个像素差116 (SN、Ss、6￡和Sw)进行计算6 N = G2-Ge (I)6 s = Ge-Ge (2)6 E = Gg-Ge (3)5W = Gg-Ge (4)像素差SN、6S> Se^P Sw为正被去噪像素值(Ge)与上(N= “北”)、下(S= “南，，)、
右(E= “东”)和左(W= “西”)方向上具有相同颜色的四个最接近像素值(G2、Gk、Gg, Gc)之
差。一旦计算出这些像素差，通过计算局部边缘响应加权值块118计算局部边缘响应加权
值。该值由以下等式计算。
I
C =-K
_3] j+fMT
IkYJ(5)其中c是局部边缘响应加权值120，6是像素差116，kY是常量，并且Il Il是矢量范数算符。在优选实施例中，矢量范数算符是像素差116的绝对值。另外，设定kY，以使与原始CFA图像100中的较明显边缘对应的较大绝对像素差生成较小局部边缘响应加权值，并且与原始CFA图像100中的平坦(光滑)区对应的较小绝对像素差生成较大局部边缘响应加权值。接续上文给出的前述四个像素差，以下四个局部边缘响应加权值如下进行计算
I
qU ~T, , "|02 .....Ge丨广 I 4--
、kY J(6)丨 - 丨)
I I ------------------------------------------------- I
I kY J(7)
I
% -71+ Pt, +■■I
k、.，J(8)
权利要求
1.一种用于降低由数字图像传感器捕捉的彩色图像中的噪声的方法，所述数字图像传感器包括具有用于至少三个不同颜色通道的彩色像素的二维光敏像素阵列，所述像素以矩形最小重复单元进行布置，所述方法包括，使用处理器执行以下步骤 a)利用包括以下步骤的第一降噪处理为第一颜色通道的每一个像素确定降噪像素值 i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第一组局部边缘响应加权值； ii)计算所述中心像素的像素值与所述第一颜色通道在多个方向上的邻近像素的像素值之间的像素差； iii)通过将所述像素差与对应的第一组局部边缘响应加权值组合来计算被加权像素差；以及 iv)通过将所述被加权像素差与所述中心像素的像素值组合来计算所述中心像素的第一降噪像素值；以及 b)利用包括以下步骤的第二降噪处理对所述第一颜色通道的每一个像素的第一降噪像素值进一步进行降噪 i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第二组局部边缘响应加权值； ii)为包含所述中心像素的最小重复单元和多个方向上的多个邻近最小重复单元计算色度值，所述色度值表示所述第一颜色通道的像素值和至少第二不同颜色通道的像素值之差; iii)计算与所述中心像素对应的色度值和在多个方向上的邻近最小重复单元的色度值之间的色度差； iv)通过将所述色度差与对应的第二组局部边缘响应加权值组合来计算被加权色度差；以及 V)通过将所述被加权色度差与所述第一降噪像素值组合来计算所述中心像素的第二降噪像素值。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一降噪处理或第二降噪处理中的至少一个执行多次。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一组局部边缘响应加权值和第二组局部边缘响应加权值相同。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一组局部边缘响应加权值和第二组局部边缘响应加权值不同。
5.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一组局部边缘响应加权值仅利用所述第一颜色通道的像素值进行计算。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一组局部边缘响应加权值利用至少两个颜色通道的像素值进行计算。
7.根据权利要求I所述的方法，其中所述局部边缘响应加权值利用以下等式进行计算
8.根据权利要求I所述的方法，其中步骤b)ii)中绿色中心像素的色度值如下进行计算C1 = 2G-R-B 其中C1是色度值，R是红色像素值，G是绿色像素值，并且B是蓝色像素值。
9.根据权利要求I所述的方法，其中步骤b)ii)中蓝色中心像素的色度值如下进行计算C2 = B-R 其中C2是色度值，R是红色像素值，并且B是蓝色像素值。
10.根据权利要求I所述的方法，其中步骤b)ii)中红色中心像素的色度值如下进行计算C3 = R-B 其中C3是色度值，R是红色像素值，并且B是蓝色像素值。
11.根据权利要求I所述的方法，其中被加权像素差如下进行计算 w = δ · c 其中w是被加权像素差，c是局部边缘响应加权值，并且δ是像素差。
12.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一降噪像素值如下进行计算 V = X+ λ Σ Wi 其中X’是第一降噪像素值，X是中心像素值，λ是比率控制常量，Wi是第i方向上的被加权像素差，并且在多个方向i上进行求和。
13.根据权利要求I所述的方法，其中所述多个方向包括相对于所述中心像素的上方、下方、左方和右方。
14.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少三个不同颜色通道包括红色、绿色和蓝色颜色通道。
15.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少三个不同通道包括至少一个全色通道。
16.一种用于降低由数字图像传感器捕捉的彩色图像中的噪声的方法，所述数字图像传感器包括具有用于至少三个不同颜色通道的彩色像素的二维光敏像素阵列，所述像素以矩形最小重复单元进行布置，所述方法包括，使用处理器执行以下步骤 a)利用包括以下步骤的第一降噪处理为第一颜色通道的每一个像素确定降噪像素值 i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第一组局部边缘响应加权值； ii)为包含所述中心像素的最小重复单元和多个方向上的多个邻近最小重复单元计算色度值，所述色度值表示所述第一颜色通道的像素值和至少第二不同颜色通道的像素值之差; iii)计算与所述中心像素对应的色度值和在多个方向上的邻近最小重复单元的色度值之间的色度差； iv)通过将所述色度差与对应的第一组局部边缘响应加权值组合来计算被加权色度差；以及 V)通过将所述被加权色度差与所述中心像素的像素值组合来计算所述中心像素的第一降噪像素值；以及 b)利用包括以下步骤的第二降噪处理对所述第一颜色通道的每一个像素的第一降噪像素值进一步降噪 i)计算在所述第一颜色通道的中心像素周围在多个方向上的第二组局部边缘响应加权值；ii)计算所述中心像素的像素值与第一颜色通道在多个方向上的邻近像素的像素值之间的像素差； iii)通过将所述像素差与对应的第二组局部边缘响应加权值组合来计算被加权像素差；以及 iv)通过将所述被加权像素差与所述第一降噪像素值组合来计算所述中心像素的第二 降噪像素值。
全文摘要
本发明涉及一种对利用数字图像传感器捕捉的彩色图像进行降噪的方法，所述数字图像传感器具有按矩形最小重复单元布置的像素。该方法包括，利用包括以下步骤的第一降噪处理为第一颜色通道确定降噪像素值通过将像素差与对应的局部边缘响应加权值组合来计算被加权像素差。该方法还包括具有以下步骤的第二降噪处理通过将色度差与对应的局部边缘响应加权值组合来计算被加权色度差。
文档编号H04N9/04GK102742279SQ201180007451
公开日2012年10月17日 申请日期2011年1月3日 优先权日2010年1月29日
发明者E·O·莫拉莱斯, J·E·小亚当斯, M·库马尔 申请人:伊斯曼柯达公司