專利名稱：在考慮其噪聲的情況下改變數(shù)字圖象的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在考慮其噪聲的情況下改變一數(shù)字圖象的方法和系統(tǒng)。
解決方案方法本發(fā)明涉及一種用于自數(shù)字圖象和與裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象的方法。該裝置鏈包含圖象捕獲裝置和/或圖象恢復(fù)裝置。該裝置鏈包括至少一個(gè)裝置。該方法包括自格式化信息和/或自數(shù)字圖象自動(dòng)確定特征數(shù)據(jù)的步驟。以下將該特征數(shù)據(jù)稱為特征噪聲數(shù)據(jù)。
通過對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行組合可得出轉(zhuǎn)換圖象在隨后的使用中不顯示任何可見的或者擾人的缺陷，尤其是與噪聲相關(guān)的缺陷。
根據(jù)圖象對(duì)噪聲的估計(jì)優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括以下用于確定特征噪聲數(shù)據(jù)的步驟—在數(shù)字圖象上選擇分析區(qū)域的步驟，尤其是根據(jù)裝置鏈的裝置和/或格式化信息，—計(jì)算分析區(qū)域上局部的亮度變化的步驟，—根據(jù)在該組分析區(qū)域發(fā)生局部變化的統(tǒng)計(jì)計(jì)算而推導(dǎo)特征噪聲數(shù)據(jù)的步驟。
由亮度變化的圖象直方圖估計(jì)噪聲優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括以下用于推導(dǎo)特征噪聲數(shù)據(jù)的步驟—構(gòu)建出現(xiàn)局部亮度變化的直方圖的步驟，
—在直方圖上選擇位于第一最大值，包括此最大值之前的部分的至少一個(gè)部分的步驟，通過對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行組合，可以得出與噪聲相關(guān)的局部亮度變化。
根據(jù)作為亮度函數(shù)的圖象噪聲來估計(jì)噪聲優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括，為在數(shù)字圖象上選擇分析區(qū)域，根據(jù)其平均亮度對(duì)分析區(qū)域進(jìn)行分類的步驟，通過這種方式得到若干類。該方法還包括—推導(dǎo)用于屬于相同類的分析區(qū)域的特征噪聲數(shù)據(jù)的步驟，—對(duì)每一類重復(fù)先前步驟的步驟。
通過組合技術(shù)特征，可以得到作為亮度函數(shù)的特征噪聲數(shù)據(jù)。
包括特征噪聲數(shù)據(jù)的格式化信息優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該格式化信息包括特征噪聲數(shù)據(jù)。
所造成的裁剪問題優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括采用一用于構(gòu)建中間數(shù)字圖象的變換算法。該算法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)數(shù)字圖象進(jìn)行期望的修改，但是具有提高中間數(shù)字圖象噪聲的缺點(diǎn)。
裁剪問題的解決方案優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，為從由該數(shù)字圖象得到的中間數(shù)字圖象計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象，本方法還包括采用一個(gè)函數(shù)的步驟，該函數(shù)的目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字圖象的亮度的修改，并且其至少具有以下各項(xiàng)作為自變量—中間數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—在該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—特征噪聲數(shù)據(jù)。
通過對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行組合可以得出能夠獲得顯示期望的特征和受控的噪聲電平的轉(zhuǎn)換圖象。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，中間數(shù)字圖象是由數(shù)字圖象組成的。
模糊校正優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法被更具體地設(shè)計(jì)為計(jì)算對(duì)所有或者部分模糊而校正的轉(zhuǎn)換圖象。該方法還包括以下步驟—在數(shù)字圖象內(nèi)，選擇待被校正的圖象區(qū)域的步驟，—根據(jù)格式化信息和特征噪聲數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)以此方法選擇的將被校正的圖象區(qū)域構(gòu)建一增強(qiáng)輪廓(enhancement profile)的步驟，—根據(jù)該增強(qiáng)輪廓，對(duì)以此方法選擇的待被進(jìn)行校正的每個(gè)圖象區(qū)域進(jìn)行校正，以得到一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域的步驟，—組合該轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域以得到數(shù)字圖象的轉(zhuǎn)換圖象的步驟。
對(duì)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行組合可以得到去模糊的轉(zhuǎn)換圖象。
計(jì)算增強(qiáng)輪廓優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于每個(gè)將被進(jìn)行校正的圖象區(qū)域，格式化信息有可能在與待進(jìn)行校正的圖象區(qū)域的基底中確定一圖象表示以及一參考表示。
為由格式化信息和噪聲建立增強(qiáng)輪廓，該方法還包括以下步驟—在視情況考慮噪聲的情況下，自該圖象表示和自該參考表示確定一輪廓的步驟，—確定一參數(shù)化操作符的步驟，利用該操作符可以由圖象表示達(dá)到該輪廓。
該組參數(shù)化操作符的參數(shù)值構(gòu)成增強(qiáng)輪廓PR。
基于增強(qiáng)輪廓校正模糊優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括以下步驟，用于根據(jù)增強(qiáng)輪廓對(duì)每個(gè)將進(jìn)行校正的圖象區(qū)域進(jìn)行校正—在該基底上至少部分地表示即將被校正的圖象區(qū)域的步驟，
—將參數(shù)化的操作符應(yīng)用于在前一步驟結(jié)束時(shí)得到的所述表示的步驟，采用這種方式以得到即將被校正的圖象區(qū)域的經(jīng)校正的表示，—利用待校正的圖象區(qū)域的經(jīng)校正的表示替換待校正的圖象區(qū)域的表示的步驟，采用這種方式以便得到一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域。
在模糊情況時(shí)的裁剪優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括從該轉(zhuǎn)換圖象計(jì)算具有受控噪聲電平的步驟，該步驟是通過采用一個(gè)函數(shù)而實(shí)現(xiàn)的，該函數(shù)用于對(duì)數(shù)字圖象的亮度進(jìn)行修改，并且其至少具有以下項(xiàng)作為自變量—該轉(zhuǎn)換數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—在該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—特征噪聲數(shù)據(jù)。
對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行組合可以得出可獲得具有受控噪聲電平的去模糊的圖象。
影響噪聲和/模糊的可變特征格式化信息可以取決于依從于數(shù)字圖象的可變特征，特別是數(shù)字圖象的大小。優(yōu)選地，在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明，該方法還包括確定用于數(shù)字圖象的可變特征的一個(gè)或者多個(gè)數(shù)值的步驟。
因此，將該方法用于包括取決于依從于數(shù)字圖象的可變特征的特征噪聲數(shù)據(jù)的格式化信息就變?yōu)閷⒃摲椒ㄓ糜诓灰蕾囉谌魏翁卣髯兞康奶卣髟肼晹?shù)據(jù)。
在采用恢復(fù)裝置的情況下動(dòng)態(tài)范圍的縮減優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該方法被更具體地設(shè)計(jì)為自數(shù)字圖象和自與包括至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置的裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息計(jì)算轉(zhuǎn)換的圖象。該恢復(fù)裝置具有一動(dòng)態(tài)范圍。該轉(zhuǎn)換圖象具有一動(dòng)態(tài)范圍。該方法還包括調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換圖象的動(dòng)態(tài)范圍使其適應(yīng)所述恢復(fù)裝置的動(dòng)態(tài)范圍的步驟。通過組合技術(shù)特征可以得出，利用恢復(fù)裝置對(duì)該轉(zhuǎn)換圖象的恢復(fù)顯示出增強(qiáng)的高頻率。并且技術(shù)特征的組合也可以恢復(fù)其特征具有較少模糊的圖象。
校正多色噪聲和/或模糊本發(fā)明可應(yīng)用于由若干彩色面組成的數(shù)字圖象的情況。這種應(yīng)用包括將根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)用于每種彩色面。這樣可以從數(shù)字圖象獲得一轉(zhuǎn)換圖象。通過對(duì)技術(shù)特征進(jìn)行組合可以使該轉(zhuǎn)換圖象顯示期望的特征以及受控的噪聲電平。
系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種用于從數(shù)字圖象和與裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象的系統(tǒng)。該裝置鏈包括圖象捕獲裝置和/或圖象恢復(fù)裝置。該裝置鏈包括至少一個(gè)裝置。該系統(tǒng)包括用于從格式化信息和/或由數(shù)字圖象自動(dòng)確定特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置。以下將特征數(shù)據(jù)稱為特征噪聲數(shù)據(jù)。
該轉(zhuǎn)換圖象在其隨后的使用中不顯示任何可見的或者擾人的缺陷，尤其是與噪聲相關(guān)的缺陷。
根據(jù)圖象估計(jì)噪聲優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，用于確定該特征噪聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置包括—選擇裝置，用于尤其是根據(jù)裝置鏈的裝置和/或格式化信息在數(shù)字圖象上選擇分析區(qū)域，—計(jì)算裝置，用于在分析區(qū)域上計(jì)算局部亮度變化，—推導(dǎo)裝置，用于根據(jù)在該組分析區(qū)域上出現(xiàn)局部變化的統(tǒng)計(jì)計(jì)算來推導(dǎo)特征噪聲數(shù)據(jù)。
由亮度變化的圖象直方圖估計(jì)噪聲優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該推導(dǎo)裝置還包括—用于構(gòu)建出現(xiàn)局部亮度變化的直方圖的裝置，
—選擇裝置，用于在直方圖上選擇位于第一局部最大值，包括此最大值之前的部分的至少一部分。
由作為亮度函數(shù)的圖象噪聲估計(jì)噪聲優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)還包括，為在數(shù)字圖象上選擇分析區(qū)域，用于根據(jù)其平均亮度而對(duì)分析區(qū)域進(jìn)行劃分的分類裝置，由此獲得若干類別。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于—推導(dǎo)用于屬于相同類的分析區(qū)域的特征噪聲數(shù)據(jù)，—對(duì)每個(gè)類重復(fù)先前步驟。
包括特征噪聲數(shù)據(jù)的格式化信息優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該格式化信息包括該特征噪聲數(shù)據(jù)。
所造成的裁剪問題優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，其采用一轉(zhuǎn)換算法來建立一個(gè)中間數(shù)字圖象。該算法的優(yōu)點(diǎn)在于可對(duì)數(shù)字圖象進(jìn)行期望的改變，但是具有提高該中間數(shù)字圖象的噪聲的缺點(diǎn)。
裁剪問題的解決方案優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，為從由該數(shù)字圖象獲得的中間數(shù)字圖象計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象，該系統(tǒng)包括采用一函數(shù)的計(jì)算裝置，該函數(shù)的目的在于對(duì)數(shù)字圖象的亮度進(jìn)行修改，并且該函數(shù)至少具有以下項(xiàng)作為自變量—該中間數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—在該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—特征噪聲數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，中間數(shù)字圖象是由數(shù)字圖象組成的。
模糊校正優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)被更具體地設(shè)計(jì)用于計(jì)算對(duì)所有或者部分模糊而校正的轉(zhuǎn)換圖象。該系統(tǒng)還包括
—選擇裝置，用于在數(shù)字圖象中選擇將被校正的圖象區(qū)域，—計(jì)算裝置，用于根據(jù)格式化信息和特征噪聲數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)以此方式選擇的待被校正的圖象區(qū)域建立一增強(qiáng)輪廓。
該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于—根據(jù)該增強(qiáng)輪廓，對(duì)以此方式選擇的要進(jìn)行校正的每個(gè)圖象區(qū)域進(jìn)行校正，以得到一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域，且用于—組合該轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域以得到數(shù)字圖象的轉(zhuǎn)換圖象。
計(jì)算增強(qiáng)輪廓優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，格式化信息可能在與待進(jìn)行校正的圖象相關(guān)的基底中，對(duì)每個(gè)將要進(jìn)行校正的圖象區(qū)域確定一圖象表示以及一參考表示。此外，該系統(tǒng)使得用于自格式化信息和噪聲構(gòu)建增強(qiáng)輪廓的計(jì)算裝置還包括用于進(jìn)行以下確定的裝置—在視情況考慮噪聲的情況下，由圖象表示和由參考表示確定輪廓，—確定參數(shù)化的操作符，利用該操作符有可能從圖象表示達(dá)到該輪廓。
基于增強(qiáng)輪廓校正模糊優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，用于根據(jù)增強(qiáng)輪廓而對(duì)每個(gè)待被校正的圖象區(qū)域進(jìn)行校正的數(shù)據(jù)處理裝置包括計(jì)算裝置，用于—在基底中至少部分地表示待被校正的圖象區(qū)域，—將該參數(shù)化操作符應(yīng)用于待被校正的圖象區(qū)域的表示，以此獲得待被校正的圖象區(qū)域的經(jīng)校正的表示，—利用待被校正的圖象區(qū)域的經(jīng)校正的表示替換待被校正的圖象區(qū)域的表示，以此獲得一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域。
在模糊情況時(shí)的裁剪優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)還包括計(jì)算裝置，其用于通過采用一個(gè)函數(shù)，自一轉(zhuǎn)換圖象計(jì)算具有受控噪聲電平的圖象，該函數(shù)用于對(duì)數(shù)字圖象的亮度進(jìn)行改變，并且該函數(shù)至少具有以下項(xiàng)作為自變量—該轉(zhuǎn)換數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—該特征噪聲數(shù)據(jù)。
影響噪聲和/模糊的可變特征優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該格式化信息取決于依從于數(shù)字圖象的可變特征的值，特別是數(shù)字圖象的大小。該系統(tǒng)還包括計(jì)算裝置，用于確定用于數(shù)字圖象的可變特征的一個(gè)或者多個(gè)數(shù)值。
在采用恢復(fù)裝置的情況中對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的縮減優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)被更具體地設(shè)計(jì)為自數(shù)字圖象和自與包括至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置的裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息計(jì)算一轉(zhuǎn)換的圖象。該恢復(fù)裝置具有一動(dòng)態(tài)范圍。該轉(zhuǎn)換圖象具有一動(dòng)態(tài)范圍。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于使該轉(zhuǎn)換圖象的動(dòng)態(tài)范圍適應(yīng)該恢復(fù)裝置的動(dòng)態(tài)范圍。


結(jié)合指示性的而非限制性的實(shí)例，在閱讀了本發(fā)明的替換實(shí)施例的說明之后，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明確，其中圖1所示為由數(shù)字圖象和中間圖象計(jì)算的轉(zhuǎn)換圖象，圖2所示為數(shù)字圖象的缺陷，圖3所示為在數(shù)字圖象上對(duì)分析區(qū)域進(jìn)行的選擇，圖4a所示為在分析區(qū)域上的局部亮度變化，圖4b所示為出現(xiàn)局部亮度變化的直方圖，圖4c所示為位于該直方圖的第一局部最大值之前的部分直方圖，
圖5所示為根據(jù)其平均亮度的分析區(qū)域的分類，圖6所示為對(duì)數(shù)字圖象的亮度的修改，圖7a所示為根據(jù)增強(qiáng)輪廓對(duì)轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域的校正，圖7b所示為創(chuàng)建具有受控噪聲電平的去模糊圖象的例子，圖8a和圖8b所示為由噪聲建立的增強(qiáng)輪廓，圖9a、9b、9c和圖9d所示為將轉(zhuǎn)換圖象的動(dòng)態(tài)范圍調(diào)節(jié)到適應(yīng)恢復(fù)裝置的動(dòng)態(tài)范圍，圖10所示為與裝置鏈P3的裝置P25的缺陷P5相關(guān)的格式化信息IF。
具體實(shí)施例方式
裝置具體結(jié)合圖10，現(xiàn)描述裝置P25的概念。在本發(fā)明的含義范圍中，裝置P25具體可以是—圖象捕獲裝置1，例如一次性相機(jī)裝置，數(shù)碼相機(jī)，反射裝置，掃描儀，傳真機(jī)，內(nèi)診鏡，可攜式攝像機(jī)，監(jiān)視照相機(jī)，web照相機(jī)，集成到或連接到電話、個(gè)人數(shù)字助理或計(jì)算機(jī)的照相機(jī)，熱能相機(jī)，或回波描記裝置，—圖象恢復(fù)裝置，例如屏幕，投影儀，電視機(jī)，虛擬實(shí)境目鏡或打印機(jī)，—有視覺缺陷，例如散光的人，—一種有望能被模仿的裝置，用以產(chǎn)生例如看上去類似于萊卡牌相機(jī)裝置所產(chǎn)生的圖象的圖象，—有增加模糊的邊緣效應(yīng)的圖象處理設(shè)備，例如變焦軟件，—與多個(gè)裝置P25等效的虛擬裝置，可考慮更加復(fù)雜的裝置P25，例如掃描/傳真/打印一體機(jī)，照片打印微型實(shí)驗(yàn)室，視頻會(huì)議裝置，作為裝置P25或多個(gè)裝置P25。
裝置鏈具體結(jié)合圖10，現(xiàn)描述裝置鏈P3的概念。裝置鏈P3被定義為一組裝置P25。裝置鏈P3的概念中也可包含順序的概念。
以下實(shí)例組成了裝置鏈P3—單個(gè)裝置P25，—圖象捕獲裝置和圖象恢復(fù)裝置，—例如在照片打印微型實(shí)驗(yàn)室中的照片裝置，掃描儀或打印機(jī)，—例如在照片打印微型實(shí)驗(yàn)室中的數(shù)碼相機(jī)或打印機(jī)，—例如在計(jì)算機(jī)中的掃描儀，屏幕或打印機(jī)，—屏幕或投影儀，以及人眼，—一種裝置和另一種有望被模仿的裝置，—一相機(jī)和一臺(tái)掃描儀，—一圖象捕獲裝置和圖象處理軟件，—圖象處理軟件和圖象恢復(fù)裝置，—以上各例的組合，—另一組裝置P25。
缺陷具體結(jié)合圖10，現(xiàn)描述缺陷P5的概念。裝置P25的缺陷P5被定義為涉及光學(xué)系統(tǒng)和/或傳感器和/或電子單元和/或集成到裝置P25中的軟件的特征的缺陷；缺陷P5的實(shí)例包括失真缺陷，清晰度缺陷，漸暈缺陷，色差缺陷，演色(rendering of color)缺陷，閃光均勻性缺陷，傳感器噪聲，粒度，散光缺陷和球面像差缺陷。
數(shù)字圖象具體結(jié)合圖10，現(xiàn)描述數(shù)字圖象INUM的概念。數(shù)字圖象INUM被定義為由裝置P25捕獲、修改或恢復(fù)的圖象。數(shù)字圖象INUM可來源于裝置鏈P3中的一個(gè)裝置P25。數(shù)字圖象INUM可以是地址指向裝置鏈P3中的一個(gè)裝置P25。更通常的情況是，數(shù)字圖象INUM可以來自和/或地址指向裝置鏈P3。在由按時(shí)間順序排列的固定圖象組成的動(dòng)畫圖象，例如視頻圖象中，數(shù)字圖象INUM定義為圖象序列中的一幅固定圖象。
格式化信息具體結(jié)合圖10，現(xiàn)描述格式化信息IF的概念。格式化信息IF被定義為涉及裝置鏈P3中一個(gè)或多個(gè)裝置P25的缺陷P5的數(shù)據(jù)，且通過考慮裝置P25的缺陷P5，該數(shù)據(jù)能夠使轉(zhuǎn)換圖象I-Transf得到計(jì)算?？梢曰跍y(cè)量和/或?qū)鶞?zhǔn)的捕獲或恢復(fù)，使用不同的方法來產(chǎn)生格式化信息IF。
為產(chǎn)生格式化信息IF，可能使用例如在以Vision IQ名義與本申請(qǐng)同一天申請(qǐng)的國際專利申請(qǐng)中描述的方法和系統(tǒng)，該申請(qǐng)名稱為“生成涉及裝置鏈中至少一個(gè)裝置的缺陷，尤其是模糊的格式化信息的方法和系統(tǒng)”。該申請(qǐng)描述了產(chǎn)生涉及裝置鏈中裝置的格式化信息的方法。該裝置鏈具體包括至少一個(gè)圖象捕獲裝置和/或至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置。該方法包括生成涉及鏈中至少一個(gè)裝置的缺陷的格式化信息的步驟。優(yōu)選地，該裝置有可能獲取或恢復(fù)圖象(I)。該裝置根據(jù)圖象(I)的不同，包含至少一個(gè)固定特征和/或一個(gè)可變特征。固定特征和/或可變特征可以關(guān)聯(lián)于一個(gè)或多個(gè)特征值，例如焦距和/或調(diào)焦特征以及相關(guān)特征的特征值。該方法包含從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字段D(H)產(chǎn)生涉及裝置的缺陷的標(biāo)準(zhǔn)的格式化信息的步驟。格式化信息可以包含標(biāo)準(zhǔn)的格式化信息。
為產(chǎn)生格式化信息IF，有可能使用在例如以Vision IQ名義與本申請(qǐng)同一天申請(qǐng)的國際專利申請(qǐng)中描述的方法和系統(tǒng)，該申請(qǐng)名為“向圖象處理裝置提供標(biāo)準(zhǔn)格式的格式化信息IF的方法和系統(tǒng)”。該申請(qǐng)描述了用于向圖象處理裝置，尤其是軟件和/或組件，提供標(biāo)準(zhǔn)格式的格式化信息IF的方法。該格式化信息IF涉及裝置鏈P3的缺陷。裝置鏈P3具體包括至少一個(gè)圖象捕獲裝置和/或至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置。圖象處理裝置使用格式化信息IF來修改源自或被送往裝置鏈P3的至少一個(gè)圖象的質(zhì)量。該格式化信息IF包括表征該圖象捕獲裝置的缺陷P5，尤其是失真特征的數(shù)據(jù)，以及表征圖象恢復(fù)裝置的缺陷，尤其是失真特征的數(shù)據(jù)。
該方法包括用格式化信息IF填充所述標(biāo)準(zhǔn)格式的至少一個(gè)字段的步驟。該字段由字段名指定。該字段包含至少一個(gè)字段值。
為搜索格式化信息IF，有可能使用在例如以Vision IQ名義與本申請(qǐng)同一天申請(qǐng)的國際專利申請(qǐng)中描述的方法和系統(tǒng)，該申請(qǐng)名為“改變至少一個(gè)來自或被送往裝置鏈的圖象質(zhì)量的方法和系統(tǒng)”。該申請(qǐng)描述了改變至少一個(gè)來自或地址指向一特定裝置鏈的圖象的質(zhì)量的方法。該特定裝置鏈包括至少一個(gè)圖象捕獲裝置和/或至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置。在市場(chǎng)上由獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)參與者逐漸引入的圖象捕獲裝置和/或圖象恢復(fù)裝置屬于未確定的一組裝置。該組裝置中的裝置存在可以由格式化信息表征的缺陷。對(duì)于所討論的圖象，該方法包括以下步驟—對(duì)涉及該組裝置中的裝置的格式化信息源進(jìn)行目錄編輯的步驟，—在用這種方法編輯的格式化信息中自動(dòng)搜索涉及該特定裝置鏈的特定的格式化信息的步驟，—在考慮用這種方法獲得的特定格式化信息的同時(shí)，通過圖象處理軟件和/或圖象處理組件自動(dòng)修改該圖象的步驟。
該方法包括使用格式化信息15填充標(biāo)準(zhǔn)格式的至少一個(gè)字段的步驟。該字段由其字段名來指定，該字段至少包括一個(gè)字段值。
為產(chǎn)生格式化信息IF，可以使用在例如以Vision IQ名義與本申請(qǐng)同一天申請(qǐng)的國際專利申請(qǐng)中描述的方法和系統(tǒng)，該申請(qǐng)名為“降低圖象處理裝置更新頻率的方法和系統(tǒng)”。該申請(qǐng)描述了降低圖象處理裝置更新頻率的方法，特別是軟件和/或組件的更新頻率。圖象處理裝置使得有可能改變來自或用于裝置鏈的數(shù)字圖象的質(zhì)量。該裝置鏈具體包括至少一個(gè)圖象捕獲裝置和/或至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置。該圖象處理裝置使用涉及裝置鏈中至少一個(gè)裝置的缺陷的格式化信息。該格式化信息依賴于至少一個(gè)變量。格式化信息使得能夠在一部分變量和一部分標(biāo)識(shí)符之間建立聯(lián)系。借助于標(biāo)識(shí)符，通過考慮標(biāo)識(shí)符和圖象，有可能確定對(duì)應(yīng)于該標(biāo)識(shí)符的變量的值。技術(shù)特征的組合使得有可能確定變量的值，特別是在僅在圖象處理裝置P1分配之后才獲知該變量的物理重要性和/或內(nèi)容的情況下。技術(shù)特征的組合還使得能夠從空間上分隔開校正軟件兩次更新之間的時(shí)間。技術(shù)特征的組合還使得生產(chǎn)裝置和/或圖象處理裝置的多個(gè)經(jīng)濟(jì)參與者(economic player)可以獨(dú)立于其他經(jīng)濟(jì)參與者來更新他們的產(chǎn)品，即使后者完全改變了產(chǎn)品的特性或是不能強(qiáng)迫客戶更新產(chǎn)品。技術(shù)特征的組合還使得能夠首先以少數(shù)經(jīng)濟(jì)參與者和先進(jìn)用戶開始，然后逐漸開始使用新的功能。
可變特征以下將描述可變特征CC的概念。根據(jù)本發(fā)明，可變特征CC被定義為一個(gè)可測(cè)量因素，該因素可以在一幅數(shù)字圖象INUM和通過同一個(gè)裝置P25獲取、修改或恢復(fù)的另一幅圖象之間變動(dòng)，并對(duì)裝置P25獲取、修改或恢復(fù)的圖象的缺陷P5產(chǎn)生影響，特別是—對(duì)給定圖象INUM來說是固定的全局變量，例如在獲取或恢復(fù)該圖象時(shí)裝置P25的特征，其與用戶的調(diào)節(jié)有關(guān)或與裝置P25的自動(dòng)操作相關(guān)，例如焦距，—局部變量，在給定圖象INUM中，該特征是可變的，例如圖象中的x，y坐標(biāo)或rho，theta，允許按照需要應(yīng)用隨數(shù)字圖象INUM的區(qū)域變化的局部處理。
隨裝置P25的不同而變化，但是對(duì)從一個(gè)數(shù)字圖象INUM到由同一個(gè)裝置P25獲取、修改或恢復(fù)的另一個(gè)數(shù)字圖象而言是固定的可測(cè)量因素，通常不被看作可變特征CC；例如具有固定焦距的裝置P25的焦距。
格式化信息IF可依賴于至少一個(gè)可變特征CC。
通過可變特征CC，可以具體理解—光學(xué)系統(tǒng)的焦距，—對(duì)圖象進(jìn)行的重新確定尺寸(數(shù)字變焦系數(shù)部分圖象的放大；和/或欠取樣圖象象素?cái)?shù)目的減少)，—非線性強(qiáng)度校正，例如灰度系數(shù)校正，—輪廓增強(qiáng)，例如裝置P25應(yīng)用的模糊消去等級(jí)，—傳感器和電子單元的噪聲，—光學(xué)系統(tǒng)的光圈，—調(diào)焦距離，—膠片上的幀數(shù)，—曝光不足或曝光過度，—膠卷或傳感器的靈敏度，—打印機(jī)使用的紙類型，—圖象中傳感器中心的位置，—圖象相對(duì)于傳感器的旋轉(zhuǎn)，—投影儀相對(duì)于屏幕的位置，—使用的白色平衡，—閃光和/或其電源的激活，—曝光時(shí)間，—傳感器增益，—壓縮，—對(duì)比度，—裝置P25的用戶使用的另一個(gè)調(diào)節(jié)，例如操作模式，—裝置P25的另一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)，—裝置P25執(zhí)行的另一個(gè)測(cè)量。
可變特征值以下將描述可變特征值VCC的概念?？勺兲卣髦礦CC被定義為在捕獲、修改或者恢復(fù)一特定圖象時(shí)刻可變特征CC的值。
計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象數(shù)字圖象INUM包括一組在圖象INUM表面規(guī)則分布的圖象元素，定義為象素PX-num.1到PX-num.n。在圖1中，這些象素的形狀是正方形的，當(dāng)然它們也可以具有其他的形狀，例如圓形或者六角形；這取決于被設(shè)計(jì)在用于圖象捕獲或者恢復(fù)的裝置中承載圖象的表面的類型。此外，在圖1中，示出的象素是連接的，但是實(shí)際上象素之間通常存在一定的間隔。在任意點(diǎn)Px-num的相關(guān)亮度為vx-num。
中間圖象I-Int包括一組象素，類似于圖象INUM的象素，但不是一定如此，將其定義為中間象素Px-int.1到Px-int.n。每個(gè)中間象素由中間位置Px-int以及中間值vx-int來表征。
轉(zhuǎn)換圖象I-Transf也包括一組定義為轉(zhuǎn)換象素PX-tr.1到PX-tr.n的象素。每個(gè)轉(zhuǎn)換象素由一轉(zhuǎn)換位置Px-tr以及一轉(zhuǎn)換值vx-tr來表征。
轉(zhuǎn)換圖象是通過對(duì)圖象INUM進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的經(jīng)校正或者修改的圖象。這種轉(zhuǎn)換，可以是光度轉(zhuǎn)換，是通過在計(jì)算中結(jié)合以下內(nèi)容而進(jìn)行的，—圖象INUM，—INUM中的特征噪聲數(shù)據(jù)DcB，—圖象I-Int，—考慮例如，所采用的裝置的缺陷以及/或?qū)⒁氲皆搱D象中的特征的格式化信息。
需要注意的是可以使格式化信息與有限數(shù)目的轉(zhuǎn)換象素相關(guān)，并且/或者也可以引入取決于圖象的可變特征值(諸如焦距、聚焦、光圈等)。在這種情況下可以存在一個(gè)附加步驟，該附加步驟例如通過插值法執(zhí)行，以便簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的格式化信息，諸如不具有任何可變特征的裝置的信息，這樣特別是具有可變焦距的裝置的情況就簡(jiǎn)化為具有固定焦距的裝置的情況。
需要注意的是可以使格式化信息與有限數(shù)目的轉(zhuǎn)換象素和/或取決于圖象的可變特征值相關(guān)。在這種情況下，有可能包括一個(gè)附加步驟，該步驟是例如通過插值法執(zhí)行的。例如函數(shù)x’，y’＝f(x，y，t)，其中t是可變特征(例如焦距)，格式化信息可以由有限數(shù)目的值(xi，yi，ti，f(xi，yi，ti))組成。因此除了測(cè)量點(diǎn)之外，有必要計(jì)算x，y，t的其他值的近似值。根據(jù)期望的最終精度可以借助于簡(jiǎn)單插值技術(shù)或者通過采用具有更多階或較少階的可參數(shù)化模型(多項(xiàng)式、樣條、貝塞爾函數(shù))來應(yīng)用該近似。利用類似形式，t可以是一向量并且可以同時(shí)包括多個(gè)可變特征(焦距、聚焦、變焦等)。
在出現(xiàn)噪聲和/或模糊的情況下，必要時(shí)格式化信息可以由向量組成，利用該向量可以表征與一個(gè)裝置和/或裝置鏈有關(guān)的噪聲和/或模糊，用于該裝置的這組的可變參數(shù)的組合，尤其是借助于在專門表示基點(diǎn)(base)中的缺陷的特征分布(profile)，特別是諸如傅立葉變換、小波變換等頻率表示。實(shí)際上，本專業(yè)技術(shù)人員已知頻率表示是緊湊型定義域，其適合于表示與噪聲和/或模糊相關(guān)的物理現(xiàn)象。
此外，可以組合與裝置鏈P3的多個(gè)裝置P25相關(guān)的格式化信息IF以獲得與顯示所述多個(gè)裝置P25的缺陷的虛擬裝置相關(guān)的格式化信息；采用這種方式可以在一個(gè)步驟中，對(duì)于所有上述多個(gè)裝置P25從圖象INUM計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象I-Transf；采用這種方式，所述計(jì)算較將根據(jù)本發(fā)明的方法連續(xù)應(yīng)用到每個(gè)裝置P25要更加快捷；在諸如傅立葉變換的頻率表示的實(shí)例中，可以從每個(gè)裝置的缺陷特性分布累積地獲得所述組合，例如通過相乘。
對(duì)于格式化信息可以不僅包括在初步階段研究且與所采用裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)，也可以包括所有具有Exif或其他格式的信息，所述格式的信息能夠在拍照時(shí)刻提供有關(guān)裝置調(diào)節(jié)的細(xì)節(jié)信息(焦距、聚焦、光圈、速度、閃光等)。
我們假設(shè)數(shù)字圖象INUM代表，例如，捕獲一黑色背景上一白色正方形的單色圖象。圖2示出圖象INUM的線的亮度。由于由捕獲或者恢復(fù)鏈所產(chǎn)生的噪聲和/或模糊，理想的分布(階梯的臺(tái)階)發(fā)生畸變。本發(fā)明的方法，通過根據(jù)一期望的最終精度計(jì)算引入近似的平均CAPP，或其他因子，在轉(zhuǎn)換圖象I-Transf上獲得一個(gè)正方形，在該正方形中在每點(diǎn)px-tr的亮度值vx-tr被有效地校正在所述近似范圍內(nèi)。
我們注意到在出現(xiàn)噪聲和/或模糊時(shí)使用算法CAPP可以將原始圖象INUM簡(jiǎn)化為完美的/或類似完美的圖象。相同的算法也可以使圖象INUM簡(jiǎn)化成另外的圖象，盡管不同地該圖象可能發(fā)生畸變，以生產(chǎn)一個(gè)與已知類型的圖象噪聲和/或模糊(反噪聲效應(yīng)等)極其相似的圖象。相同的方法也可以使圖象INUM簡(jiǎn)化為一種不完美(如圖2所示在黑色背景上的一個(gè)白色正方形)但是對(duì)觀察者的眼睛來說是最佳的圖象，這樣可以在必要時(shí)補(bǔ)償人類眼睛的感知缺陷。
噪聲估計(jì)對(duì)于某些類型的裝置APP，特別地對(duì)于圖象捕獲，可以由格式化信息推導(dǎo)出特征噪聲數(shù)據(jù)DcB。例如，尤其是在對(duì)于可用來確定影響噪聲的可變特征，諸如增益、ISO等的細(xì)節(jié)的裝置的情況。尤其是采用多項(xiàng)式函數(shù)將噪聲和這些特征之間的依從關(guān)系輸入到格式化信息中。
到特征噪聲數(shù)據(jù)不能夠直接或者間接地從格式化信息中推導(dǎo)出來的程度，有必要推導(dǎo)這些特征數(shù)據(jù)。因此，在本發(fā)明的意義內(nèi)，我們將說明一個(gè)實(shí)例，利用該實(shí)例可以產(chǎn)生與圖象INUM有關(guān)的特征噪聲數(shù)據(jù)DcB。
圖象INUM可細(xì)分成一系列的分析區(qū)(ZAN)，這些分析區(qū)不一定是連接的，但視情況可以相交。圖3示出一個(gè)細(xì)分的實(shí)例。分析區(qū)ZAN可以具有任意形狀，且其并不一定對(duì)上述分析區(qū)ZAN中記錄的所有點(diǎn)進(jìn)行分析。對(duì)于每個(gè)分析區(qū)ZAN，諸如大小為3×3或者5×5個(gè)象素的正方形窗口，該方法對(duì)局部亮度變化(VLL)進(jìn)行測(cè)量。然后對(duì)所有分析區(qū)ZAN的局部亮度變化的測(cè)量這組結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)與圖象INUM有關(guān)的特征噪聲數(shù)據(jù)DcB。
通過在分析區(qū)ZAN上對(duì)該組點(diǎn)中的最大亮度偏差進(jìn)行計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)局部亮度變化VLL的測(cè)量結(jié)果的例子。在圖4a中，VLL的值為29，其代表該區(qū)的兩個(gè)象素之間的最大偏差。也可以采用另外一種方法來計(jì)算該分布相對(duì)于亮度變化的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
通過創(chuàng)建變化出現(xiàn)頻率直方圖可以對(duì)局部亮度變化VLL的該組測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在該直方圖中，在圖4b所示的實(shí)例中，橫坐標(biāo)表示根據(jù)噪聲測(cè)量精度的亮度偏差VLL的量化?？v坐標(biāo)表示給出值VLL的分析區(qū)ZAN出現(xiàn)的總數(shù)。在此實(shí)例中，有22個(gè)分析區(qū)ZAN，對(duì)于這些分析區(qū)，所測(cè)量的局部亮度變化值為50。
對(duì)于一個(gè)自然圖象的該直方圖的分布，所述自然圖象諸如包含有不同亮度圖案的隨機(jī)分布但是在小分析區(qū)域具有均勻亮度的風(fēng)景圖象，包括一位于第一局部最大值(圖4b、4c)之前的特征區(qū)。假設(shè)自然圖象包括大量尺寸(分析區(qū)ZAN的尺寸)減小的區(qū)域，對(duì)于該區(qū)域來說照明度是準(zhǔn)均勻的，則該直方圖(橫坐標(biāo)為xm，縱坐標(biāo)為fm)的第一局部最大值表征圖象INUM的平均噪聲。對(duì)于噪聲非常小的圖象，我們將有許多測(cè)量值VLL顯示小的亮度偏差，并且第一模式的橫坐標(biāo)將接近于原點(diǎn)；相反地，如果圖象包括大量來自于裝置鏈的不同裝置的噪聲，則在理論上均勻的區(qū)域進(jìn)行的每個(gè)測(cè)量VLL將產(chǎn)生較高的值并且將使直方圖的第一模式的橫坐標(biāo)移離原點(diǎn)。
圖象INUM的特征噪聲數(shù)據(jù)可以由達(dá)到第一模式的直方圖的該組值來組成。如圖4c所示，從噪聲特征提取更多綜合信息的另外一種方式包括將平均噪聲值BM定義為在位于原點(diǎn)和直方圖(xm)的第一模式之間的橫坐標(biāo)xb，其縱坐標(biāo)是fm的分?jǐn)?shù)(通常為一半)。
圖5所示為計(jì)算特征噪聲數(shù)據(jù)DcB的另外一個(gè)版本。根據(jù)用于對(duì)分析區(qū)ZAN進(jìn)行分析的一個(gè)模擬程序，本發(fā)明在局部亮度變化VLL處規(guī)定同時(shí)估計(jì)與上述分析區(qū)ZAN中的平均亮度相關(guān)的信息(例如，該區(qū)域上亮度的代數(shù)平均)。該方法也根據(jù)對(duì)圖象亮度的量化規(guī)定創(chuàng)建線性或非線性細(xì)分亮度梯級(jí)的類。對(duì)于8位的量化，類的最大數(shù)為255；典型地，我們將使用在第5類和第10類(C1...Cn)之間的亮度子部分。在本方法的一個(gè)實(shí)例中，對(duì)子部分的選擇可以是圖象INUM的亮度直方圖的函數(shù)。對(duì)于每個(gè)類，將對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)VLL的累積頻率的直方圖，由此使得由亮度間隔對(duì)包括在圖象INUM中噪聲進(jìn)行分析。
在圖5中，我們說明了用于分析三類噪聲特征的分析區(qū)ZAN的三個(gè)實(shí)例。對(duì)于ZAN-i區(qū)，平均亮度為5.8，因此該區(qū)屬于類C1，并且VLL(該值等于11)的測(cè)量結(jié)果將被累加在與C1相關(guān)的直方圖HC1中。對(duì)分析區(qū)ZAN-j和ZAN-p執(zhí)行類似處理，所述分析區(qū)考慮到其平均亮度的測(cè)量結(jié)果分別屬于類C2和C3。當(dāng)分析了構(gòu)成圖象INUM的所有分析區(qū)ZAN后，就可獲得與類相同數(shù)量的直方圖。由前述說明類推，可以推出每個(gè)直方圖，由此每個(gè)類的噪聲的一個(gè)特征值，因此構(gòu)成一組INUM的特征噪聲數(shù)據(jù)DcB＝[(C1，BM1)，(C2，BM2)，...，(Cn，BMn)]。
裁剪在本發(fā)明的意義內(nèi)我們考慮數(shù)字圖象INUM，并且也考慮可應(yīng)用到INUM的轉(zhuǎn)換，通過這種方式以構(gòu)建一個(gè)中間圖象，該中間圖象在某些方面具有進(jìn)行期望的修改的優(yōu)點(diǎn)，但在另一方面具有在某些區(qū)域增大圖象噪聲的缺點(diǎn)。如在下文中將發(fā)現(xiàn)的那樣，這種轉(zhuǎn)換可以是一種降低模糊、提高對(duì)比度的轉(zhuǎn)換，能夠用來產(chǎn)生圖象馬賽克的轉(zhuǎn)換，或者可以是任何其他能夠改進(jìn)圖象INUM和I-Int之間的噪聲特征的轉(zhuǎn)換。將在圖6中所示的方法定義為裁剪，應(yīng)將其在本發(fā)明的范圍內(nèi)理解為獲取部分圖象。計(jì)算轉(zhuǎn)換象素Px-tr-j的亮度vx-tr需要與以下內(nèi)容相關(guān)的信息
—象素Px-num-j以及圍繞該點(diǎn)的分析區(qū)ZAN-j，—象素Px-int-j，—特征噪聲數(shù)據(jù)DcB。
對(duì)在區(qū)域ZAN-j中的平均亮度和局部亮度變化VLL的分析有可能確定噪聲所屬的類Cj，并有可能提取噪聲BM-j的數(shù)據(jù)DcB。根據(jù)一個(gè)選項(xiàng)，有可能計(jì)算BM-j和VLL之間的歸一化比率Rj。如圖6所示，如果Rj接近1(其中局部亮度變化VLL基本上與BM-j在相同的量級(jí)，因此所測(cè)量的是噪聲)，則獲得用于INUM中大部分的轉(zhuǎn)換象素Px-tr-j的亮度vx-tr。這樣可以將轉(zhuǎn)換象素的亮度值表示為象素亮度vx-num、象素亮度vx-int以及特征噪聲數(shù)據(jù)的函數(shù)。一個(gè)特別的情況可以是以下規(guī)則vx-tr＝(Rj)vx-num+(1-Rj)vx-int其中，vx-num和vx-int分別表示Px-num-j和Px-int-j的亮度。在相反的情況下(局部亮度變化VLL與BM-j相比較大，因此對(duì)應(yīng)于該信號(hào))，則比率Rj接近0，并且獲取轉(zhuǎn)換象素Px-tr-j的亮度vx-tr用于中間圖象I-Int的大部分。
更普遍地，可以將轉(zhuǎn)換象素的亮度值表示為象素vx-num以及其鄰象素的亮度、象素vx-int及其鄰象素的亮度，以及最后為特征噪聲數(shù)據(jù)的函數(shù)。
因此可以例如通過根據(jù)在INUM中所測(cè)量的噪聲而對(duì)中間圖象應(yīng)用或多或少的密集過濾操作，從中間圖象推導(dǎo)出轉(zhuǎn)換圖象。
此方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它在中間圖象中僅采用與點(diǎn)的排除相關(guān)的信息，對(duì)于所述點(diǎn)，在對(duì)由數(shù)據(jù)DcB表征的噪聲的全局統(tǒng)計(jì)研究的意義范圍內(nèi)，在原始圖象INUM中分析的噪聲太大。
應(yīng)該明確，在裁剪操作期間，有可能應(yīng)用任何關(guān)系，尤其是線性或非線性轉(zhuǎn)換，用于圖象INUM和I-Int之間的通道。
在圖3中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括一個(gè)裝置SZ，用于選擇分析區(qū)。在圖6中，其包括一個(gè)計(jì)算裝置MC1，用于從圖象INUM的象素Pi計(jì)算中間象素。此外，計(jì)算裝置dcb有可能計(jì)算特征噪聲數(shù)據(jù)DcB并提供一個(gè)系數(shù)Rj。通過計(jì)算裝置MC2，可以從數(shù)字的和相應(yīng)的中間象素的值以及從系數(shù)Rj計(jì)算轉(zhuǎn)換象素的值，或者換言之，計(jì)算其亮度。
校正模糊我們?cè)诖苏f明一個(gè)特別設(shè)計(jì)用于計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象的方法的實(shí)例，所述轉(zhuǎn)換圖象針對(duì)所有或部分模糊而被校正。此方法的說明基于在圖7a中所示的系統(tǒng)的實(shí)例。將數(shù)字圖象INUM再分成待被校正的圖象區(qū)ZIC。這組區(qū)域完全覆蓋圖象INUM，且根據(jù)具體情況，如果必要，這些區(qū)域可以重疊以降低某種擾動(dòng)效應(yīng)，該效應(yīng)即本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的邊緣效應(yīng)(edge effect)。建立一個(gè)針對(duì)模糊缺陷而被校正的轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域ZIC*利用這樣一個(gè)過程，該過程需要以下參數(shù)作為自變量，當(dāng)然并不限于以下參數(shù)—在拍照時(shí)刻，有關(guān)用于圖象捕獲和/或恢復(fù)的裝置或者裝置鏈的可變參數(shù)的值的知識(shí)，—在屬于區(qū)域ZIC的每點(diǎn)Px-num的亮度，—INUM的特征噪聲數(shù)據(jù)DcB，—與裝置和/或裝置鏈的模糊缺陷的建模有關(guān)的格式化信息，必要時(shí)可借助于一可參數(shù)化模型預(yù)先建模。
對(duì)于給定自變量(焦距、聚焦、變焦距、光圈等，DcB、區(qū)域ZIC)的配置，可以通過格式化信息的可參數(shù)化模型以獲得與圖象表示RI和參考表示RR相關(guān)的特征模糊分布。通過利用例如傅立葉變換，小波變換等，這些分布被以一特別的基準(zhǔn)(base)來表達(dá)，特別頻率基準(zhǔn)B。
基準(zhǔn)B可以是隱含的或者是建立在該格式化信息內(nèi)。在本發(fā)明的意義內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)可以采用維數(shù)等于象素?cái)?shù)的向量空間來表示一個(gè)數(shù)字圖象(諸如INUM)。通過基準(zhǔn)B，可以不排他地以該術(shù)語的數(shù)字意義理解此向量空間和/或其向量子空間的基準(zhǔn)。
在下文中，將頻率定義為與該基準(zhǔn)的每個(gè)元素相關(guān)的標(biāo)識(shí)符。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解傅立葉變換和/或小波變換可以改變圖象空間的基準(zhǔn)。當(dāng)采用裝置APP時(shí)，對(duì)于該裝置模糊缺陷明顯地只影響圖象的向量空間的子空間，將有必要只對(duì)屬于此子空間的圖象INUM的那些部分進(jìn)行校正。因此優(yōu)選地選擇基準(zhǔn)B作為表示此子空間的基準(zhǔn)。
在本發(fā)明的意義中，另外一種應(yīng)用本方法的方式是對(duì)于圖象的表示選擇一個(gè)基準(zhǔn)，該基準(zhǔn)在例如計(jì)算時(shí)間的意義內(nèi)是最佳的?？梢赃x擇小維數(shù)的基準(zhǔn)，此基準(zhǔn)的每個(gè)要素具有立體地位于圖象INUM中的少量象素的支持(例如，位置變化的拉普拉斯算子的樣條或組，拉普拉斯算子的拉普拉斯算子，以及高階導(dǎo)數(shù)等)。
對(duì)在區(qū)域ZIC上的局部亮度變化的測(cè)量使得有可能借助于INUM的特征噪聲計(jì)算系數(shù)Rj。將此系數(shù)與表示RI和RR(裝置pr)相耦合以生成一個(gè)與區(qū)域ZIC相關(guān)的基于頻率的增強(qiáng)分布PR。此分布表示在與亮度信息相關(guān)的每個(gè)頻率處待施加的增益，所述亮度信息包含在待被校正的區(qū)域ZIC中，以便抑制所有或者部分模糊。
圖7a顯示足以在基準(zhǔn)B中表示區(qū)域ZIC，所述基準(zhǔn)尤其是一個(gè)適當(dāng)?shù)念l率基準(zhǔn)B(ZIC)，以對(duì)所有或部分頻率應(yīng)用增強(qiáng)分布B(ZIC*)＝B(ZIC)*PR，并且然后通過逆變換尋找轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域。該組轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域隨后采用一種方式被組合，以獲得去模糊的轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf ID)。通過此組合可以例如在ZIC重疊的情況下應(yīng)用解決方案，尤其是限制邊緣效應(yīng)。
從模糊的觀點(diǎn)來看，如上所述的創(chuàng)建圖象(I-Transf ID)的優(yōu)點(diǎn)在于可對(duì)圖象INUM施加必要的修改，但是其缺點(diǎn)在于提高了某些區(qū)域中的噪聲(尤其是相對(duì)均勻的區(qū)域)。
本發(fā)明方法的第二種應(yīng)用基于圖7b所示的系統(tǒng)的實(shí)例。其有可能構(gòu)建一個(gè)具有受控噪聲電平的去模糊的圖象(I-Trans IDBC)。借助于裝置dcbl和裁剪裝置，創(chuàng)建轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf IDBC)利用了與以上圖6中所述過程類似的裁剪過程。在當(dāng)前情況中，如圖6所定義的中間圖象正是去模糊的圖象(I-Trans ID)。
圖8更加精確地描述了用于一特定區(qū)域ZIC的增強(qiáng)輪廓PR的產(chǎn)生。從格式化數(shù)據(jù)中提取出的并且與待進(jìn)行校正的圖象區(qū)域ZIC相關(guān)的圖象表示RI以及參考表示RR是模糊的特征，所述模糊是由捕獲和/或恢復(fù)系統(tǒng)在拍照時(shí)刻(焦距長度10mm，聚焦在無限遠(yuǎn)處，光圈f/2等)。這些表示RR和RI表示以下概念—RI是由該裝置產(chǎn)生并包括模糊的參考場(chǎng)景的區(qū)域ZIC的頻率分布，—RR是假設(shè)在該裝置不產(chǎn)生模糊的情況下所產(chǎn)生的同一相同區(qū)域ZIC的最佳頻率分布。
我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)分布之間的比率可以指示對(duì)于每個(gè)頻率的待應(yīng)用于RI以尋找RR的增益。另一方面，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)待進(jìn)行校正的區(qū)ZIC包括較高的噪聲電平時(shí)，直接在RI和RR之間應(yīng)用計(jì)算出的增益會(huì)產(chǎn)生不期望的情況，尤其是在高頻率的情況下。這些現(xiàn)象是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的定義為“振鈴”的亮度振蕩效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，該方法將估算RR和RI之間的一個(gè)分布，其位置被參數(shù)化為在分析區(qū)ZIC中的噪聲的函數(shù)。
圖8a和圖8b所示為分布PR的兩個(gè)實(shí)例，該分布可以根據(jù)本發(fā)明而產(chǎn)生。分布RI和RR之間的偏差顯示由裝置固有的模糊所引入的頻率損耗。
圖8a處理在區(qū)ZIC中存在的高噪聲電平的情況；建議在RI和RR之間選擇一個(gè)分布RH，使得其效應(yīng)在高頻率處(RH邊緣將與RI重合)較弱，在這種情況中所述高頻率承載與圖象中噪聲相關(guān)的信息。
相反，圖8b處理在區(qū)ZIC中具有極低噪聲的情況；因此分布RI的高頻率表示信號(hào)而不再表示噪聲。因此建議在RI和RR之間選擇分布RH，使得RH和RI之間的增益即使在高頻率處仍然保持很大，以增強(qiáng)對(duì)在區(qū)ZIC中的細(xì)節(jié)的感知。
在任何情況中，都不允許RH超過RR，RR是該裝置的理想分布，但是不對(duì)應(yīng)于由理想的裝置所構(gòu)建的圖象。鑒于上述說明，可以選擇多重函數(shù)，其參數(shù)化RI以及RR之間的分布RH的曲線。在圖8a、8b中，對(duì)表示RR和RI所選擇的表示基準(zhǔn)是傅立葉基準(zhǔn)。橫軸表示信號(hào)頻率，而縱軸表示傅立葉變換的模數(shù)算法。一種特別用于計(jì)算分布RH表示的方法是在低頻率處保持與分布RR正切，然后(圖8a、8b)沿直線向上直到表征高頻率的極值點(diǎn)。
對(duì)基于頻率的增強(qiáng)輪廓PR的建立是通過直接對(duì)所有頻率計(jì)算RH/RI比而進(jìn)行的。
校正多色噪聲和/或模糊本發(fā)明的方法可應(yīng)用于彩色圖象的處理。從圖象處理軟件的角度看，認(rèn)為一個(gè)彩色圖象包括與圖象中的基本色彩同樣多的圖象(或者彩色面)。因此認(rèn)為圖象IMrgb是由三個(gè)彩色面Im-red、Im-green、Im-blue組成的。類似地，也可以認(rèn)為圖象Imcyk是由四個(gè)彩色面組成的Im-cyan、Im-magenta、Im-yellow、Im-black。在上述方法中，每種彩色面都經(jīng)過獨(dú)立處理，以得到n個(gè)轉(zhuǎn)換圖象，這將對(duì)轉(zhuǎn)換的最終圖象的不同彩色面進(jìn)行重新組合。
從恢復(fù)裝置對(duì)動(dòng)態(tài)范圍上游(upstream)的壓縮本發(fā)明的方法可應(yīng)用于對(duì)一轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖象I-Transf的計(jì)算，所述圖象被設(shè)計(jì)通過已知?jiǎng)討B(tài)范圍的恢復(fù)裝置(圖9a)而被顯示，以創(chuàng)建圖象I-REST。此恢復(fù)裝置，例如投影儀，本質(zhì)上在恢復(fù)時(shí)刻會(huì)引入模糊，且這一點(diǎn)可以體現(xiàn)在圖9中，例如，通過減弱階梯形式的過渡分布。為獲得更理想的恢復(fù)，建議(圖9c)修改轉(zhuǎn)換圖象上游的動(dòng)態(tài)范圍，以便投影圖象將具有一個(gè)更接近理想分布的分布。由于對(duì)轉(zhuǎn)換圖象的量化(通常為8位)，對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的這種修改不總是可行的。為解決此難題，該方法也可降低轉(zhuǎn)換圖象的動(dòng)態(tài)范圍(使該圖象的對(duì)比度更小，并因此更缺少能量)。有可能對(duì)其施加必要的轉(zhuǎn)換以考慮恢復(fù)裝置的模糊，同時(shí)仍保持在圖象(圖9c)的可允許的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，且在采用燈型投影裝置的情況下，以補(bǔ)償在其恢復(fù)裝置水平的能量降低，通過增加，例如燈的能量(圖9d)，該恢復(fù)裝置不再具有量化問題。技術(shù)裝置的組合可以得到恢復(fù)裝置能夠以較小的模糊細(xì)節(jié)恢復(fù)圖象，尤其是特征。
應(yīng)用本發(fā)明以降低成本成本降低定義為用于降低裝置鏈P3或裝置P25的成本，尤其是裝置鏈或者裝置的光學(xué)系統(tǒng)的成本的方法和系統(tǒng)，該方法包括—減少透鏡的數(shù)目，以及/或者—簡(jiǎn)化透鏡的形狀，以及/或者—設(shè)計(jì)一具有缺陷P5的光學(xué)系統(tǒng)，該缺陷大于對(duì)裝置或者裝置鏈所期望的缺陷，或者從目錄中選擇相同的光學(xué)系統(tǒng)，以及/或者—采用降低裝置或者裝置鏈的成本并且增加缺陷P5的材料，元件，處理操作或者制造方法。
如本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)可用于降低裝置鏈或者裝置的成本可以設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字光學(xué)系統(tǒng)，以產(chǎn)生與裝置鏈或者裝置的缺陷P5相關(guān)的格式化信息IF，以利用此格式化信息實(shí)現(xiàn)圖象處理裝置，無論這些裝置是否集成，以對(duì)源自或被送往該裝置或者裝置鏈的圖象質(zhì)量進(jìn)行修改，采用這種方式，具有圖象處理裝置的裝置或者裝置鏈的組合可以以降低的成本捕獲、修改或者恢復(fù)具有期望質(zhì)量的圖象。
權(quán)利要求
1.一種用于從數(shù)字圖象(INUM)和與裝置鏈(P3)的缺陷(P5)相關(guān)的格式化信息(IF)計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)的方法；所述裝置鏈(P3)包括圖象捕獲裝置(P25)以及/或者圖象恢復(fù)裝置；所述裝置鏈包括至少一個(gè)裝置；所述方法包括自動(dòng)從所述格式化信息和/或從所述數(shù)字圖象確定特征數(shù)據(jù)的步驟；所述特征數(shù)據(jù)在以下被稱為特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)；采用這種方式，所述轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)對(duì)于其隨后的使用，不顯示任何可見的或者擾人的缺陷，特別是與噪聲相關(guān)的缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下用于確定所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)的步驟—在所述數(shù)字圖象(INUM)上選擇分析區(qū)(ZAN)的步驟，尤其是根據(jù)裝置鏈的裝置(P25)和/或格式化信息(IF)，—在所述分析區(qū)(ZAN)上計(jì)算局部亮度變化(VLL)的步驟，—根據(jù)在該組所述分析區(qū)(ZAN)上出現(xiàn)所述局部變化的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，推導(dǎo)所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述方法還包括以下用于推導(dǎo)所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)的步驟—構(gòu)建出現(xiàn)所述局部亮度變化(VLL)的直方圖(HC1、HC2、HC3)的步驟，—在所述直方圖上，選擇位于第一局部最大值之前，包括此最大值的部分的至少一部分的步驟；以此方式，則可獲得與噪聲相關(guān)的局部亮度變化(VLL)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，所述方法還包括，為在所述數(shù)字圖象(INUM)上選擇分析區(qū)(ZAN)，根據(jù)其平均亮度對(duì)所述分析區(qū)進(jìn)行分類的步驟，由此以便獲得類(C1、C2、C3)；所述方法還包括—推導(dǎo)出用于屬于相同類的分析區(qū)(ZANi，ZANj，ZANp)的特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)的步驟，—對(duì)每一類(C1、C2、C3)重復(fù)上述步驟的步驟；以此方式，則可獲得作為亮度函數(shù)的特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，所述格式化信息(IF)包括所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括利用用于建立中間數(shù)字圖象(I-Int)的轉(zhuǎn)換算法；所述算法的優(yōu)點(diǎn)在于可對(duì)所述數(shù)字圖象(INUM)進(jìn)行期望的修改，而其缺點(diǎn)在于提高了中間數(shù)字圖象(I-Int)的噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，為從自所述數(shù)字圖象(INUM)獲得的所述中間數(shù)字圖象(I-Int)計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)，所述方法還包括利用一個(gè)函數(shù)的步驟，該函數(shù)的目的在于對(duì)數(shù)字圖象(INUM)的亮度進(jìn)行修改，并且該函數(shù)具有至少以下各項(xiàng)作為自變量—中間數(shù)字圖象的一點(diǎn)(px-int)的亮度(vx-int)，—在數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(px-num)周圍的區(qū)域的亮度(vx-num)，—特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)；以此方式，則可獲得顯示該期望的特征和受控的噪聲水平的轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述中間數(shù)字圖象(I-Int)是由所述數(shù)字圖象(INUM)組成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)所述的方法，所述方法被更具體地設(shè)計(jì)為對(duì)所有或者部分模糊而校正的轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf ID)，該方法還包括以下步驟—在數(shù)字圖象(INUM)內(nèi)，選擇待被校正的圖象區(qū)域(ZIC)的步驟，—對(duì)每個(gè)利用此方法選擇的待被校正的圖象區(qū)域(ZIC)，根據(jù)所述格式化信息(IF)和所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)，構(gòu)建一增強(qiáng)輪廓(PR)的步驟，—根據(jù)所述增強(qiáng)輪廓(PR)，對(duì)采用此方法選擇的待被校正的每個(gè)圖象區(qū)域(ZIC)進(jìn)行校正的步驟，以便獲得一變換的圖象區(qū)域，—對(duì)所述變換的圖象區(qū)域進(jìn)行組合，以獲得所述數(shù)字圖象的所述轉(zhuǎn)換圖象(I-TransfID)的步驟，以此方式，則可獲得一去模糊的轉(zhuǎn)換圖象。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，對(duì)于每個(gè)待被校正的圖象區(qū)域(ZIC)，所述格式化信息(IF)有可能在與待進(jìn)行校正的圖象區(qū)(ZIC)相關(guān)的基底(base)上確定一個(gè)圖象表示(RI)以及一個(gè)參考表示(RR)，為從格式化信息(IF)和噪聲構(gòu)建一增強(qiáng)輪廓(PR)，所述方法還包括以下步驟—在視情況考慮噪聲的情況下，根據(jù)所述圖象表示(RI)和所述參考表示(RR)確定一輪廓(RH)的步驟，—確定一個(gè)參數(shù)化的操作符的步驟，利用該操作符有可能由所述圖象表示(RI)達(dá)到所述輪廓(RH)，采用這種方式，所述參數(shù)化操作符的參數(shù)值組構(gòu)成了所述增強(qiáng)輪廓(PR)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括以下根據(jù)所述增強(qiáng)輪廓(PR)而對(duì)每個(gè)將進(jìn)行校正的圖象區(qū)域(ZIC)進(jìn)行校正的步驟—在所述基底(B)中，至少部分地表示即將進(jìn)行校正的所述圖象區(qū)域(ZIC)的步驟，—將所述參數(shù)化操作符應(yīng)用于在先步驟結(jié)束時(shí)獲得的所述表示式，采用這種方式以獲得即將進(jìn)行校正的所述圖象區(qū)域(ZIC)的經(jīng)校正的表示，—利用所述待校正的圖象區(qū)域(ZIC)的所述校正后的表示替換所述待校正的圖象區(qū)域(ZIC)的表示，以便獲得一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的方法，該方法還包括由所述轉(zhuǎn)換圖象計(jì)算具有受控噪聲電平的圖象(I-TransfIDBC)的步驟，該步驟是通過采用一個(gè)函數(shù)而實(shí)現(xiàn)的，該函數(shù)的目的在于改進(jìn)數(shù)字圖象的亮度，并且該函數(shù)至少具有以下項(xiàng)作為自變量—該轉(zhuǎn)換數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)，以此方式，則可得到具有受控噪聲電平的去模糊的圖象(I-TransfIDBC)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的方法，所述格式化信息取決于依從于數(shù)字圖象的可變特征的值，特別是所述數(shù)字圖象的大小；所述方法還包括確定用于所述數(shù)字圖象的所述可變特征的一個(gè)或者多個(gè)值的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法被更具體地設(shè)計(jì)用于由數(shù)字圖象和由與包括至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置的裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息來計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象，所述恢復(fù)裝置具有一動(dòng)態(tài)范圍，所述轉(zhuǎn)換圖象具有一動(dòng)態(tài)范圍，所述方法還包括使所述轉(zhuǎn)換圖象的所述動(dòng)態(tài)范圍適應(yīng)所述恢復(fù)裝置的所述動(dòng)態(tài)范圍的步驟。
15.在包括彩色面的數(shù)字圖象情況下的應(yīng)用，所述應(yīng)用包括將根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的方法應(yīng)用于每種彩色面。系統(tǒng)
16.一種用于從數(shù)字圖象(INUM)和與裝置鏈(P3)的缺陷(P5)相關(guān)的格式化信息(IF)計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)的系統(tǒng)，所述裝置鏈包括圖象捕獲裝置(P25)和/或圖象恢復(fù)裝置；所述裝置鏈包括至少一個(gè)裝置；所述系統(tǒng)包括用于從所述格式化信息(IF)和/或從所述數(shù)字圖象(INUM)自動(dòng)確定特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置(dcb、MC1、MC2)；以下將所述特征數(shù)據(jù)稱為特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)；采用這種方式，所述轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)在其隨后的使用中不顯示任何可見的或者擾人的缺陷，特別是與噪聲相關(guān)的缺陷(P5)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，所述用于確定所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)的數(shù)據(jù)處理裝置包括—選擇裝置(SZ)，用于尤其是根據(jù)裝置鏈的裝置和/或格式化信息(IF)，在所述數(shù)字圖象(INUM)上選擇分析區(qū)域(ZAN)，—計(jì)算裝置，用于在分析區(qū)域(ZAN)上計(jì)算局部亮度變化(VLL)，—推導(dǎo)裝置，用于根據(jù)該組分析區(qū)域(ZAN)上出現(xiàn)所述局部變化的統(tǒng)計(jì)計(jì)算而推導(dǎo)所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述推導(dǎo)裝置還包括—用于建立出現(xiàn)所述局部亮度變化(VLL)的直方圖(HC1、HC2、HC3)的裝置，—選擇裝置，用于在上述直方圖上選擇位于第一局部最大值之前，包括此最大值的部分的至少一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括，為在所述數(shù)字圖象(INUM)上選擇分析區(qū)域(ZAN)，用于根據(jù)其平均亮度而對(duì)所述分析區(qū)域進(jìn)行分類的分類裝置，采用這個(gè)方法以獲得類(C1、C2、C3)；所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于—推導(dǎo)用于屬于相同類別的分析區(qū)域(ZANi、ZANj、ZANp)的特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)，—對(duì)每個(gè)類(C1、C2、C3)重復(fù)先前步驟。
20.如權(quán)利要求16到19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述格式化信息(IF)包括所述特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)。
21.如權(quán)利要求16到20中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置(MC1)，該數(shù)據(jù)處理裝置采用轉(zhuǎn)換算法來建立一個(gè)中間數(shù)字圖象(I-Int)；所述算法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)所述數(shù)字圖象(INUM)進(jìn)行期望的改變，而其缺點(diǎn)在于提高了中間數(shù)字圖象(I-Int)的噪聲。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，為從由上述數(shù)字圖象(INUM)得到的所述中間數(shù)字圖象(I-Int)計(jì)算一轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)，所述系統(tǒng)包括采用一函數(shù)的計(jì)算裝置(MC2)，該函數(shù)的目的在于對(duì)數(shù)字圖象(INUM)的亮度進(jìn)行修改，并且該函數(shù)至少具有如下項(xiàng)作為自變量—中間數(shù)字圖象的一點(diǎn)(px-int)的亮度(vx-int)，—在數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(px-num)周圍的區(qū)域的亮度(vx-num)，—特征噪聲數(shù)據(jù)(DcB)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，所述中間數(shù)字圖象(I-Int)是由數(shù)字圖象(INUM)組成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求16到23中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被更具體地設(shè)計(jì)為對(duì)所有或者部分模糊而校正的轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf ID)；該系統(tǒng)還包括—選擇裝置，用于在所述數(shù)字圖象(INUM)內(nèi)選擇將要校正的圖象區(qū)域(ZIC)，—計(jì)算裝置(dcb2，pr)，用于根據(jù)上述格式化信息和上述特征噪聲數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)采用這種方式選擇的將要校正的圖象區(qū)域(ZIC)，建立一增強(qiáng)輪廓(PR)，-數(shù)據(jù)處理裝置(ZIC)，用于—根據(jù)所述增強(qiáng)輪廓(PR)對(duì)采用此方式選擇的要進(jìn)行校正的每個(gè)圖象區(qū)域(ZIC)進(jìn)行校正，以得到一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域，且用于—組合所述轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)圖象區(qū)域，以得到所述數(shù)字圖象(INUM)的所述轉(zhuǎn)換圖象(I-Transf)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)將要進(jìn)行校正的圖象區(qū)域(ZIC)，所述格式化信息(IF)有可能在與待進(jìn)行校正的圖象區(qū)域(ZIC)相關(guān)的基底(B)上確定一圖象表示(RI)以及一參考表示(RR)；所述系統(tǒng)使得用于由格式化信息(IF)和噪聲建立增強(qiáng)輪廓(PR)的所述計(jì)算裝置還包括用于進(jìn)行以下確定的裝置—在視情況考慮到噪聲的情況下，自圖象表示(RI)和參考表示(RR)確定輪廓(RH)，—確定參數(shù)化的操作符，利用該操作符有可能由所述圖象表示(RI)達(dá)到所述輪廓(RH)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，所述用于根據(jù)增強(qiáng)輪廓(PR)而對(duì)每個(gè)將進(jìn)行校正的圖象區(qū)域(ZIC)進(jìn)行校正的數(shù)據(jù)處理裝置包括計(jì)算裝置，用于—在所述基底(B)中，至少部分地表示即將進(jìn)行校正的所述圖象區(qū)域(ZIC)，—將所述參數(shù)化的操作符應(yīng)用于待校正圖象區(qū)域(ZIC)的所述表示，采用這種方式以得到即將進(jìn)行校正的圖象區(qū)域(ZIC)的校正的表示，—利用上述待校正的圖象區(qū)域(ZIC)的所述校正的表示替換待校正的所述圖象區(qū)域(ZIC)的表示，采用這種方式得到一轉(zhuǎn)換圖象區(qū)域。
27.根據(jù)權(quán)利要求24到26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置通過采用一個(gè)函數(shù)由所述轉(zhuǎn)換圖象計(jì)算具有受控噪聲電平的圖象(I-TransfIDBC)，所述函數(shù)的目的在于改進(jìn)數(shù)字圖象的亮度，并且該函數(shù)至少具有以下項(xiàng)作為自變量—該轉(zhuǎn)換數(shù)字圖象的一點(diǎn)的亮度，—該數(shù)字圖象的對(duì)應(yīng)點(diǎn)周圍的區(qū)域的亮度，—特征噪聲數(shù)據(jù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求16到27中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述格式化信息取決于依從于數(shù)字圖象的可變特征值，尤其是所述數(shù)字圖象的大??；所述系統(tǒng)還包括計(jì)算裝置，用于確定用于所述數(shù)字圖象的所述可變特征的一個(gè)或者多個(gè)值。
29.根據(jù)權(quán)利要求16到28中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被更具體地設(shè)計(jì)為用于從數(shù)字圖象和與包括至少一個(gè)圖象恢復(fù)裝置的裝置鏈的缺陷相關(guān)的格式化信息計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象；所述恢復(fù)裝置具有一動(dòng)態(tài)范圍；所述轉(zhuǎn)換圖象具有一動(dòng)態(tài)范圍；所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于使所述轉(zhuǎn)換圖象的動(dòng)態(tài)范圍適應(yīng)所述恢復(fù)裝置的動(dòng)態(tài)范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從數(shù)字圖象(INUM)和與用于圖象捕獲和/或恢復(fù)的裝置鏈(P3)的缺陷有關(guān)的格式化信息(IF)計(jì)算轉(zhuǎn)換圖象(I－Transf)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明規(guī)定從格式化信息和/或從所述數(shù)字圖象自動(dòng)確定特征噪聲數(shù)據(jù)。因此可以這樣一種方式來校正轉(zhuǎn)換圖象，使得其在隨后的使用中不會(huì)展現(xiàn)任何可見的或者擾人的缺陷，尤其是涉及噪聲的缺陷。本發(fā)明可應(yīng)用于光學(xué)裝置、工業(yè)控制、機(jī)器人、計(jì)量學(xué)等中的攝影或者視頻圖象處理。
文檔編號(hào)H04N1/00GK1554074SQ02813957
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者勞倫特·查內(nèi)斯, 弗雷德里克·吉查德, 列儂·毛森, 布魯諾·列日, 列日, 勞倫特 查內(nèi)斯, 毛森, 里克 吉查德 申請(qǐng)人:杜萊布斯公司