圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序的制作方法

文檔序號：7640049閱讀：193來源：國知局

專利名稱：圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可降低由攝像元件系列引起的噪聲的圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序。
背景技術：
數字照相機和數字攝像機等數字攝像裝置通常具有攝像元件；對從該攝像元件輸出的模擬信號進行各種模擬處理的模擬電路；以及將該模擬電路的信號轉換成數字信號的A/D轉換器。從這種數字攝像裝置的A/D轉換器得到的數字信號中通常包含噪聲成分，該噪聲大致可以區(qū)分為隨機性的噪聲和尖峰性的噪聲。其中隨機性的噪聲是在攝像元件和模擬電路中產生的，具有與白噪聲特性近似的特性。另一方面，所述尖峰性的噪聲主要是由攝像元件引起的噪聲，其代表例是因攝像元件的缺陷像素等而產生的噪聲。降低這樣的噪聲的方案以往已經提出了很多種。關于前者即隨機性的噪聲，例如在日本特開2004-72422號公報中記載了如下技術通過使每個彩色信號的噪聲的產生量模型化，從而動態(tài) 地推定噪聲量，進行降噪處理。由此，能夠在不影響攝像條件的情況下進行以像素為單位的高精度的降噪處理。并且，關于后者即尖峰性的噪聲，例如在日本特開平6-205216號公報中記載了如下技術檢測是否為尖峰性的噪聲，在檢測出是尖峰性的噪聲的情況下，一邊將處理的塊尺寸放大一邊進行中值濾波處理。由此，具有能夠對多種多樣的尖峰性的噪聲進行穩(wěn)定的降噪處理的優(yōu)點。并且，關于全部噪聲，例如在日本特開平8-36640號公報中記載了如下技術使RGB信號矢量化，并修正矢量信號使得評價函數在矢量空間內最小化。由此，具有能夠在保持邊緣部的狀態(tài)下降低彩色噪聲的優(yōu)點。采用所述日本特開2004-72422號公報所記載的技術，能夠對隨機性的噪聲良好地進行降噪處理，但是，具有不能對尖峰性的噪聲進行充分的降噪處理的問題。并且，該公報所記載的技術是對每個彩色信號獨立進行降噪處理的，所以需要對應彩色信號的數量進行處理，具有處理時間增長的問題。并且，所述日本特開平6-205216號公報所記載的技術是一邊依次放大塊尺寸一邊進行中值濾波處理的技術，所以能夠良好地降低尖峰性的噪聲，但是，將信息組尺寸放大到什么程度好則根據處理對象而不同，所以具有處理時間不穩(wěn)定且增長的問題。再者，該公報記載的技術是對每個彩色信號獨立地進行中值濾波處理，所以具有產生色調突變的像素的問題。另外，采用所述日本特開平8-36640號公報所記載的技術，通過適當地設定評價函數，能夠對全部噪聲良好地進行降噪處理，但是具有很難自動地設定適當評價函數的問題。并且，在該公報所記載的技術中，因為需要反復進行處理直至評價函數收斂，所以具有處理時間不穩(wěn)定且增長的問題。發(fā)明內容鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供能夠自動地進行高精度的降噪處理的圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序。另外，本發(fā)明的目的在于提供色調變化等副作用少、能夠高速地進行降噪處理的圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序。為了達成上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，該圖像處理系統(tǒng)包括提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域、和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化單元，其在每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域上導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數; 過濾單元，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪單元，其根據通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。另外，本發(fā)明所涉及的圖像處理程序用于使計算機對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使計算機執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域、和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化步驟，其在每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域上，導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定步驟，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū) 域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪步驟，其根據通過所述過濾處理而得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1中的圖像處理系統(tǒng)的結構的框圖。圖2是用于對上述實施方式1中拜爾型6X6像素的示例中的局部區(qū) 域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖。圖3是用于對上述實施方式1中拜爾型10X IO像素的示例中的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖。圖4是用于對上述實施方式1中色差線順序型6X6像素的示例中的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖。圖5是示出上述實施方式1中的加權設定部的結構的框圖。圖6是示出上述實施方式1中用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關的加權系數Wi的函數的情況的線圖。圖7是用于說明上述實施方式1中與關注區(qū)域的矢量信號相關的加權系數WQ的算出方法的線圖。圖8是示出上述實施方式1中的噪聲推定部的結構的框圖。圖9是示出上述實施方式1中噪聲量相對于矢量信號的范數的關系的線圖。圖10是示出使上述圖9所示的噪聲模型簡化后的噪聲模型的線圖。圖11是用于說明使用上述圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法的線圖。圖12是示出上述實施方式1中的過濾部的結構的框圖。圖13是示出上述實施方式1中的圖像處理系統(tǒng)的其他結構的框圖。圖14是示出上述實施方式1中采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖。圖15是示出上述圖14的步驟S5中的噪聲量推定的詳細處理的流程圖。圖16是示出本發(fā)明實施方式2中的圖像處理系統(tǒng)的結構的框圖。圖17是用于對上述實施方式2中三板型5X5像素的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖。圖18是示出上述實施方式2中的加權設定部的結構的框圖。圖19是示出上述實施方式2中用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關的加權系數Wl的函數的情況的線圖。圖20是示出上述實施方式2中的噪聲推定部的結構的框圖。圖21是示出上述實施方式2中采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖。圖22是示出上述圖21的步驟S30中的噪聲量推定的詳細處理的流程圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。 [實施方式1]圖1至圖15示出本發(fā)明的實施方式1，圖1是示出圖像處理系統(tǒng)的結構的框圖，圖2是用于對拜爾型6X6像素的示例中的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖，圖3是用于對拜爾型10X 10像素的示例中的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖，圖4是用于對色差線順序型6X6像素的示例中的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖，圖5是示出加權設定部的結構的框圖，圖6是示出用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關的加權系數Wi的函數的情況的線圖，圖7是用于說明與關注區(qū)域的矢量信號相關的加權系數w。的算出方法的線圖，圖8是示出噪聲推定部的結構的框圖，圖9是示出噪聲量相對于矢量信號的范數的關系的線圖，圖10是示出使圖9所示的噪聲模型簡化后的噪聲模型的線圖，圖11是用于說明使用圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法的線圖，圖12是示出過濾部的結構的框圖，圖13是示出圖像處理系統(tǒng)的其他結構的框圖，圖14是示出采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖，圖15 是示出圖14的步驟S5中的噪聲量推定的詳細處理的流程圖。首先，參照圖1對該圖像處理系統(tǒng)的結構進行說明。圖1所示的圖像處理系統(tǒng)是在數字照相機上應用本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的示例。該圖像處理系統(tǒng)包括透鏡系統(tǒng)IOO、光圈IOI、 CCD 102、溫度傳感器103、放大器104、 A/D轉換部105、緩沖器106、預設白平衡部 (PRE-WHITE BALANCE PART) 107、測光評價部108、對焦點檢測部 109、 AF電機110、提取部111、矢量化部112、加權設定部113、過濾部 114、降噪部115、標量化部(SCALAR PART) 116、信號處理部117、輸出部118、控制部119以及外部I/F部120。透鏡系統(tǒng)100用于使被攝體的光學像在CCD 102的攝像面上成像。光圈101用于規(guī)定利用透鏡系統(tǒng)IOO成像的被攝體光束的通過范圍，從而改變在CCD 102的攝像面上成像的光學像的亮度。CCD 102是用于對成像的光學像進行光電轉換、并作為模擬影像信號而輸出的攝像元件。并且，在本實施方式中，作為CCD 102，假設是在前面配置有圖2 (A)或圖3 (A)所示的拜爾型(Bayer)的原色濾色器的單板攝像元件。另外，不限定于此，也可以使用在前面配置有圖4(A)所示的色差線順序型濾色器的單板攝像元件等。并且，攝像元件也并不限定于CCD,當然也可以使用CMOS或其他的攝像元件。溫度傳感器103是收集單元，實際測量該CCD 102的溫度并向控制部119輸出。放大器104用于放大從CCD 102輸出的影像信號。該放大器104的放大量是根據控制部119的控制，由預設白平衡部107或測光評價部108來設定。A/D轉換部105用于將從CCD 102輸出并通過放大器104放大后的模擬影像信號轉換成數字影像信號。緩沖器106用于暫時存儲從A/D轉換部105輸出的數字影像信號。在預攝像模式時，預設白平衡部107針對每個彩色信號，對存儲在緩沖器106內的影像信號中的規(guī)定電平范圍內的信號進行積分(即，累計地進行加法運算)，從而算出簡化白平衡系數，控制放大部104。在預攝像模式時，測光評價部108求出存儲在緩沖器106內的影像信號中的亮度電平，并考慮所設定的ISO感光度和手抖極限的快門速度等，對用于形成合適曝光的光圈101的光圈值、CCD 102的電子快門速度和放大部104的放大率等進行控制。在預攝像模式時，對焦點檢測部109通過檢測存儲在緩沖器106的影像信號中的邊緣強度，并控制AF電機110使得該邊緣強度為最大，從而得到對焦信號。AF電機110是被對焦點檢測部109控制、用于驅動透鏡系統(tǒng)100所包含的AF透鏡的驅動源。提取部111是在主攝像時，從存儲在緩沖器106內的影像信號依次提取例如圖2 (A)所示的(或者圖3 (A)所示、或者圖4 (A)所示) 的局部區(qū)域，并向矢量化部112輸出的提取單元。矢量化部112是用于使從提取部111提取的局部區(qū)域的影像信號矢量化(參照圖2 (B)、圖3 (B)、圖4 (B)等)，并向加權設定部113、過濾部114、降噪部115輸出的矢量化單元。加權設定部113是根據控制部119的控制，算出從矢量化部112輸出的與局部區(qū)域內的全部矢量信號相關的加權系數，并向過濾部114傳送的設定單元。過濾部114是根據控制部119的控制，使用從加權設定部113輸出的加權系數對從矢量化部112輸出的矢量信號進行過濾處理，并向降噪部115傳送處理結果的過濾單元。降噪部115是根據控制部119的控制，使用從矢量化部112輸出的關注區(qū)域的矢量信號和從過濾部114輸出的經過過濾處理的矢量信號，對關注區(qū)域的矢量信號進行降噪處理，并向標量化部116傳送降噪后的矢量信號的降噪單元、平均化單元。標量化部116是根據控制部119的控制，將從降噪部115輸出的經過降噪處理的矢量信號轉換成CCD 102本來的彩色信號，在本實施方式中轉換成例如R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號，并向信號處理部117傳送的標量化單元。并且，上述的提取部lll、矢量化部112、加權設定部113、過濾部 114、降噪部115、標量化部116的各處理是根據控制部119的控制，以局部區(qū)域為單位同步地進行。信號處理部117根據控制部119的控制，對從標量化部116輸出的降噪后的影像信號進行公知的插值處理、強調處理、壓縮處理等，并將處理后的信號向輸出部118傳送。輸出部118向存儲卡等記錄介質記錄并保存從信號處理部117輸出的影像信號?？刂撇?19由例如微型計算機等構成，是與放大部104、 A/D轉換部 105、預設白平衡部107、測光評價部108、對焦點檢測部109、提取部 111、矢量化部112、加權設定部113、過濾部114、降噪部115、標量化部116、信號處理部117、輸出部118以及外部I/F部120在雙向上連接，用于控制包括這些部分的該數字照相機整體的控制單元。另外，還向該控制部119輸入來自配置在CCD 102附近的溫度傳感器103的信號。并且，控制部19還兼作收集單元和計算單元。外部I/F部120是用于從用戶向應用圖像處理系統(tǒng)的該數字照相機進行輸入等的接口，其包括用于進行電源的接通/切斷的電源開關、用于開始進行攝像操作的快門按鈕、以及用于切換攝像模式或其他各種模式的模式切換按鈕等。用戶能夠通過該外部I/F部120進行利用兩段式的快門按鈕的第一段的按壓而開始輸入預攝像，以及利用該快門按鈕的第二段的按壓而開始輸入主攝像。另外，用戶也能夠通過該外部I/F部120 進行ISO感光度的設定等。并且，該外部I/F部120將所輸入的信息向控制部119輸出。
接著，按照影像信號的流程來說明圖l所示的數字照相機的作用。用戶在進行攝像前，預先通過外部I/F部120設定ISO感光度等攝像條件。
然后，用戶半按壓外部I/F部120的由兩段式開關構成的快門按鈕，該數字照相機進入預攝像模式。
于是，經由透鏡系統(tǒng)100和光圈101而成像的被攝體像通過CCD 102 進行光電轉換，并作為模擬影像信號輸出。
該模擬影像信號通過放大器104按照后述那樣進行考慮了 ISO感光度或白平衡的放大后，通過A/D轉換部105轉換成數字影像信號，并存儲在緩沖器106內。
存儲在該緩沖器106內的影像信號分別向預設白平衡部107、測光評價部108和對焦點檢測部109傳送。
預設白平衡部107根據影像信號按照上述那樣算出簡化白平衡系數，將算出的簡化白平衡系數向放大部104傳送。由此，放大部104對每個彩色信號設定不同的增益來將各彩色信號放大，進行簡化白平衡處理。
測光評價部108根據影像信號，按照上述那樣控制光圈101的光圈值、CCD 102的電子快門速度和放大部104的放大率等，使得形成合適的曝光。
對焦點檢測部109根據影像信號，按照上述那樣檢測邊緣強度，并控制AF電機110使得該邊緣強度為最大，從而得到對焦信號。
這樣，在進行了焦點調節(jié)、曝光調節(jié)和簡化白平衡調節(jié)等后，當用戶完全按壓外部I/F部120的由兩段式開關構成的快門按鈕時，該數字照相機進入主攝像模式。
于是，與預攝像同樣，影像信號向緩沖器106傳送。該主攝像根據通過預設白平衡部107求得的簡化白平衡系數、通過測光評價部108求得的曝光條件、以及通過對焦點檢測部109求得的對焦條件而進行，且這些攝像時的條件傳被送給控制部119。
通過主攝像得到的緩沖器106內的影像信號首先向提取部111傳送。
該提取部111根據控制部119的控制依次提取圖2 (A)所示的局部區(qū)域，并向矢量化部112傳送。在此，如后所述，局部區(qū)域是包括關注區(qū)域和與該關注區(qū)域相關的附近區(qū)域的區(qū)域。
矢量化部112根據控制部119的控制，按照圖2 (B)所示那樣從關注區(qū)域和各附近區(qū)域導出以R、 Gr、 Gb、 B作為成分的四維矢量信號。并且，矢量化部112將導出的矢量信號分別向加權設定部113、過濾部 114、降噪部115傳送。
加權設定部113根據控制部119的控制，使用關注區(qū)域的矢量信號算出與局部區(qū)域內的全部矢量信號相關的加權系數，并將算出的加權系數向過濾部114傳送。
過濾部114根據控制部119的控制，使用來自加權設定部113的加權系數對來自矢量化部112的矢量信號進行過濾處理，并將處理結果向降噪部115傳送。
降噪部115根據控制部119的控制，使用來自矢量化部112的關注區(qū)域的矢量信號和來自過濾部114的經過過濾處理的矢量信號對關注區(qū) 域的矢量信號進行降噪處理，并將降噪后的矢量信號向標量化部116傳送。
標量化部116根據控制部119的控制，將來自降噪部115的經過降噪處理的矢量信號轉換成攝像元件本來的彩色信號，在本實施方式中轉換成R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號，并向信號處理部117傳送。
信號處理部117根據控制部119的控制，對從標量化部116輸出的降噪后的影像信號按照上述那樣進行公知的插值處理、強調處理、壓縮處理等，并將處理后的信號向輸出部118傳送。
輸出部118向存儲卡等記錄介質記錄并保存從信號處理部117輸出
的影像信號。
接著，參照圖2 圖4對局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的影像信號的矢量化進行說明。
首先，圖2 (A)示出作為局部區(qū)域而提取6X6像素的區(qū)域的情況。
圖2 (A)所示的拜爾型(Bayer)型的原色濾色器是以2X2像素作為基本單位，在該基本單位內的對角的像素位置上分別逐個地配置紅色 (R)、藍色(B)濾色器，在剩余的對角的像素位置上分別配置綠色(Gr、 Gb)濾色器。另外，綠色濾色器Gr和綠色濾色器Gb是相同的濾色器，但是在本實施方式中為了便于處理而將其區(qū)分，將與紅色(R)濾色器位于同一直線上的綠色濾色器設為Gr，將與藍色(B)濾色器位于同一直線上的綠色濾色器設為Gb。
并且，在圖2 (A)所示的6X6像素尺寸的局部區(qū)域上，關注區(qū)域是位于中央的2X2像素(R4，Gr4,Gb4,B4)的區(qū)域。另外，附近區(qū)域是包含該關注區(qū)域的2X2像素的區(qū)域，并且是以與鄰接的附近區(qū)域各重疊1 行或l列的方式配置的區(qū)域。因為局部區(qū)域是6X6像素尺寸，所以以重疊的方式配置的2X2像素的區(qū)域共計是(6-1) X (6-1) =25個。因為其中的一個是所述的關注區(qū)域，所以局部區(qū)域內的附近區(qū)域共計為24個。
提取部111以關注區(qū)域覆蓋全部影像信號的方式(即，以關注區(qū)域每2行或2列錯開下去的方式)進行局部區(qū)域的提取，所以，當所述的局部區(qū)域為6X6像素尺寸時，提取部1U以相對橫向鄰接的局部區(qū)域重疊4列的方式、或者以相對縱向鄰接的局部區(qū)域重疊4行的方式提取局部區(qū)域。
接著，圖2 (B)示出由矢量化部112生成的、與關注區(qū)域和附近區(qū) 域對應的矢量信號的配置。并且，下面分別利用V。表示關注區(qū)域的矢量信號，利用Vi (i=l 24)表示附近區(qū)域的矢量信號。
如上所述，在通過具有(R,Gr,Gb,B)的成分的四維向量進行影像信號的矢量化的情況下，圖2 (B)所示的關注區(qū)域的矢量信號Vo如果參照圖2 (A),則用如下數學式1來表示。 [數學式1]<formula>formula see original document page 18</formula>并且，局部區(qū)域并不限定于圖2 (A)所示的結構。例如如圖3 (A) 所示，也可以采取10X10像素尺寸的局部區(qū)域。另外，在該示例中，關注區(qū)域是位于中央的2X2像素(R12，Gr12,Gb12，B12)的區(qū)域。另外，附近區(qū)域是包含該關注區(qū)域的周圍的2X2像素的區(qū)域，并且是以不與鄰接的附近區(qū)域重疊的方式配置的區(qū)域。因為局部區(qū)域是10X10像素尺寸，所以，以不重疊的方式配置的2X2像素的區(qū)域共計是(10/2) X (10/2) =25個。因為其中的一個是所述的關注區(qū)域，所以局部區(qū)域內的附近區(qū) 域共計為24個。并且，此時，圖3 (B)所示的關注區(qū)域的矢量信號Vo 如果參照圖3 (A)，則用如下數學式2來表示。 [數學式2]<formula>formula see original document page 18</formula>這樣，當包含在使關注區(qū)域和附近區(qū)域矢量化上所必需的R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號時，則能夠采用以任意方式來構成的局部區(qū)域。再者，在上述中是以相對1個關注區(qū)域包含24個附近區(qū)域的方式設定局部區(qū) 域，但是不限定于此，也可以以相對1個關注區(qū)域包含不同的多個附近區(qū)域的方式設定局部區(qū)域。另外，在上述中使用了在前面配置有拜爾(Bayer)型原色濾色器的 CCD，但是并不限定于這種結構。例如，作為CCD 102，也可以使用在前面配置有色差線順序型補色濾色器的CCD。圖4 (A)示出色差線順序型補色濾色器的結構。該色差線順序方式的補色濾色器以2X2像素作為基本單位，在2X2像素的同一直線上分別配置青色(Cy)和黃色(Ye)，在2X2像素的其他的同一直線上分別配置品紅色(Mg)和綠色(G)。但是，品紅色(Mg)和綠色(G)的位置構成為在每條直線上顛倒。在這種結構中，在提取圖4 (A)所示的6X6像素的區(qū)域作為局部區(qū)域的情況下，關注區(qū)域是位于局部區(qū)域中央的2X2像素的(Cy4，Ye4,Mg4，G4)的區(qū)域。另外，局部區(qū)域是包含該關注區(qū)域的2X2 像素的區(qū)域，并且是以與鄰接的附近區(qū)域各重疊1行或1列的方式配置的區(qū)域。局部區(qū)域內的附近區(qū)域的數目基于與圖2 (A)所示的示例同樣的理由，共計為24個。并且，此時，圖4 (B)所示的關注區(qū)域的矢量信號Vo如果參照圖4(A)，則用如下數學式3來表示。 [數學式3]V = {v , v , v , v } = {Cy , Ye , Mg , G }0 01 02 03 04 4 4 4 4這樣，在前面配置有色差線順序型補色濾色器的CCD的情況也是，當包含在使關注區(qū)域和附近區(qū)域矢量化上所必需的Cy、 Ye、 Mg、 G的彩色信號時，則能夠采用以任意方式來構成的局部區(qū)域。另外，同樣也可以以相對1個關注區(qū)域包含24個以外的附近區(qū)域的方式設定局部區(qū)域。并且，不限定于拜爾(Bayer)型的濾色器和色差線順序型的濾色器，即使是使用了任意濾色器的攝像元件也同樣，只要以含有攝像元件的全部彩色信號的方式設定關注區(qū)域和局部區(qū)域，就能夠進行矢量化。并且，矢量化并不限定于通過四維來進行，通常能夠通過n(n為2以上的整數，進一步限定為3以上的整數。)維來進行。接著，參照圖5對加權設定部113進行說明。該圖5示出加權設定部113的結構的一例。該加權設定部113包括范數算出部200、第一緩沖器201、噪聲推定部202、常數算出部203、范數選擇部204、加權系數算出部205、第二緩沖器206、距離測度算出部207、第三緩沖器208、平均測度算出部 209、乖離度算出部210以及關注矢量加權系數算出部211。在此，矢量化部112分別連接到范數算出部200和距離測度算出部 207上。并且，作為范數算出單元的范數算出部200連接到第一緩沖器 201上。第一緩沖器201分別連接到噪聲推定部202和范數選擇部204上。作為噪聲推定單元的噪聲推定部202分別連接到常數算出部203和乖離度算出部210上。作為常數算出單元的常數算出部203連接到加權系數算出部205上。范數選擇部204連接到加權系數算出部205上。作為加權系數算出單元的加權系數算出部205連接到第二緩沖器206上。作為平均測度值算出單元的距離測度算出部207連接到第三緩沖器208上。第三緩沖器208連接到平均測度算出部209上。作為平均測度值算出單元的平均測度算出部209連接到乖離度算出部210上。作為乖離度算出單元的乖離度算出部210連接到關注矢量加權系數算出部211上。作為關注矢量加權系數算出單元的關注矢量加權系數算出部211連接到第二緩沖器206上。另外，第二緩沖器206和第三緩沖器208分別連接到過濾部114上。另外，控制部119與范數算出部200、噪聲推定部202、常數算出部 203、范數選擇部204、加權系數算出部205、距離測度算出部207、平均測度算出部209、乖離度算出部210以及關注矢量加權系數算出部211在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，對這樣的加權設定部113的作用進行說明。范數算出部200根據控制部119的控制，從矢量化部112依次讀取關注區(qū)域的矢量信號V。和附近區(qū)域的矢量信號Vi，并算出各矢量信號的范數。艮口，范數算出部200首先根據如下數學式4所示的定義算出關注區(qū) 域的矢量信號V。的范數II VQ II 。 [數學式4]另外，范數算出部200同樣地按照如下數學式5所示，也算出附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數II Vill 。 [數學式5]這樣，通過范數算出部200算出的范數向第一緩沖器201傳送并記錄。噪聲推定部202根據控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數II VQ II ，同時獲取來自控制部119的攝像時的信息。并且，噪聲推定部202根據讀取的范數II VQ II和所獲取的攝像時的信息，推定與關注區(qū)域的矢量信號V。相關的噪聲量N。，并將推定的噪聲量N。分別傳送給常數算出部203和乖離度算出部210。另外，噪聲推定部202也將關注區(qū)域的矢量信號V。的范數II V。 II傳送給常數算出部 203。常數算出部203根據控制部119的控制，從噪聲推定部202讀取關注區(qū)域的矢量信號V。的范數il V。 II和噪聲量No，并算出用于計算附近區(qū) 域所涉及的加權系數的函數的常數項。在本實施方式中，作為用于計算附近區(qū)域所涉及的加權系數的函數，使用例如圖6所示的組合3個1次函數而成的函數。該函數將附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數II Vj II作為輸入，并輸出與矢量信號相關的加權系數Wi。當使用這樣得到的加權系數 Wi時，如后所述，與關注區(qū)域的矢量信號Vc不同的矢量信號的影響變小，從而邊緣結構被保存。該圖6所示的3個1次函數具體由如下數學式6 來定義。 [數學式6]用于決定該數學式6所示的函數形狀所必需的常數項除了符號不同外，是l/No和IIVoll/No這兩項。因此，常數算出部203算出這兩項常數項并傳送給加權系數算出部205。范數選擇部204根據控制部119的控制，在常數算出部203將常數項傳送給加權系數算出部205后，從第一緩沖器201依次選擇附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數II Vi II ，并傳送給加權系數算出部205。加權系數算出部205根據控制部119的控制，相對從范數選擇部204 傳送的附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數II Vi II ，基于數學式6算出加權系數W,，并傳送給第二緩沖器206。另一方面，距離測度算出部207根據控制部119的控制，從矢量化部112讀取關注區(qū)域的矢量信號Vo和附近區(qū)域的矢量信號Vi，算出如下數學式7所示的2個矢量信號之間的距離測度值d (Vk，V,) (k=0 24， 1 =0 24)。 [數學式7]另外，該距離測度值d(Vk，V,)是矢量Vk和矢量V,的矢量差的范數II Vk—V, II 。并且，在本實施方式中，因為在局部區(qū)域內存在25個矢量信號，所以算出25X25 = 625個距離測度值，所算出的全部距離測度值被傳送給第三緩沖器208并記錄。另外，距離測度值具有與交換相關的對稱性d (Vk，V》=d (V,，Vk)，并且由相同的矢量信號之間算出的范數為0 (為 d (Vk,Vk) =0)，所以也能夠省略重復的距離測度值的計算等，此時只要算出(625-25) /2 = 300個距離測度值即可。平均測度算出部209根據控制部119的控制，從第三緩沖器208讀取關注區(qū)域的矢量信號VQ和附近區(qū)域的矢量信號Vi之間的距離測度值d(Vo,Vi)，并按照如下數學式8算出該距離測度值d (V。,Vi)的平均值A。 [數學式8]這樣通過平均測度算出部209算出的平均值A傳送給乖離度算出部210。乖離度算出部210根據控制部119的控制，從噪聲推定部202讀取關注區(qū)域的矢量信號VQ的噪聲量NQ，并從平均測度算出部209讀取平均值A。并且，乖離度算出部210根據所讀取的噪聲量No和平均值A，算出關注區(qū)域的矢量信號和附近區(qū)域的矢量信號之間的乖離度A/N()，將算出的乖離度a/N。傳送給關注矢量加權系數算出部211 。關注矢量加權系數算出部211根據控制部119的控制，從乖離度算出部210讀取乖離度a/No，使用所讀取的乖離度a/No求出如下數學式9 所示的與關注區(qū)域的矢量信號V。相關的加權系數wo。 [數學式9]<formula>formula see original document page 23</formula>
在此，右邊的符號max (x,y)表示取x和y的最大一方的值。在此，參照圖7對與關注區(qū)域的矢量信號V。相關的加權系數wo的計算進行說明。在關注區(qū)域的矢量信號V。是孤立點噪聲的情況下，需要通過增大加權系數w。來減小影響(如后所述，加權系數大的情況影響變小)。與此相對，在關注區(qū)域的矢量信號Vo不是孤立點噪聲的情況下，需要通過減小加權系數w。來增大影響。因此，為了決定加權系數wo，需要掌握關注區(qū)域的矢量信號Vo為何種程度的孤立點噪聲。為此，例如，只要用數學式8所示的距離測度值d (Vo,V。的平均值a除以噪聲量Nq，而求出關注區(qū)域的矢量信號Vo與其他的矢量信號Vi在何種程度上有意乖離即可。這樣，認為關注區(qū)域的矢量信號Vo是孤立點噪聲的程度與所述的乖離度A/N。成比例。另外，數學式9中的p是調整用的參數，例如使用p=0.2 0.8程度的值。這樣通過關注矢量加權系數算出部211算出的加權系數wo傳送給第二緩沖器206。因此，在第二緩沖器206中保存有附近區(qū)域的矢量信號Vj的加權系數Wj和關注區(qū)域的矢量信號V。的加權系數wo。第二緩沖器206內的加權系數wo、 Wj和第三緩沖器208內的距離測度值d (V,，Vk)根據需要傳送給過濾部114。接著，參照圖8對噪聲推定部202進行說明。該圖8示出噪聲推定部202的結構的一例。該噪聲推定部202包括增益算出部300、標準值賦予部301、參數用 ROM 302、參數選擇部303、插補部304以及修正部305。在此，第 -緩沖器201是噪聲量算出單元，連接到作為參數選擇單元的參數選擇部303上。并且，增益算出部300、標準值賦予部301、參數用ROM 302分別連接到參數選擇部303上。參數選擇部303連接到插補部304和修正部305上。作為噪聲量算出單元、且作為基準噪聲量算出單元的插補部304連接到修正部305上。作為噪聲量算出單元、且作為基準噪聲量修正單元的修正部305分別連接到常數算出部203和乖離度算出部210上。并且，控制部119與增益算出部300、標準值賦予部301、參數選擇部303、插補部304以及修正部305在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，對這樣的噪聲推定部202的作用進行說明。參數選擇部303根據控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關注區(qū)域的矢量信號VQ的范數II V0 II 。另一方面，作為收集單元、且作為增益算出單元的增益算出部300 根據從控制部119傳送的與ISO感光度和曝光條件相關的信息(曝光信息)、以及白平衡信息中的至少一個，求出放大部104的放大量，并將求得的放大量傳送給參數選擇部303。并且，控制部119從溫度傳感器103獲取CCD 102的溫度信息，并將獲取的溫度信息傳送給參數選擇部303。參數選擇部303根據來自第一緩沖器201的關注區(qū)域的矢量信號V0 的范數ll VJI 、來自增益算出部300的增益的信息、以及來自控制部119 的溫度信息，推定關注區(qū)域的矢量信號Vo的噪聲量N()。在此，參照圖9 圖11對噪聲量的推定進行說明。如圖9所示，示出了噪聲量N隨著矢量信號的范數II V II增大而增加的傾向，此時的增加為相對范數ll Vll呈二維曲線的增加。因此，當使用2次函數使該增加的情況模型化時，則為如下數學式10所示。 [數學式10]在此，a、 P、 Y是常數項。但是，噪聲量N不是只根據范數II V II的變化而變化的，也根據攝像元件的溫度或針對影像信號的增益而變化。例如，圖9繪出了噪聲量N 相對于與增益相關的3種ISO感光度100 (增益X1)、 200 (增益X2)、 400 (增益X4)的曲線。圖9所示的各條曲線形成數學式10所示的形狀，但是其系數根據與增益相關的ISO感光度而不同。并且，雖未圖示，但噪聲量N也根據攝像元件的溫度而變化，通常表現出隨著攝像元件的溫度變高而增加的傾向。這樣，設增益為g、溫度為t，以考慮了所述的噪聲量N對增益g或溫度t的依賴性的形式進行噪聲模型的定型化時，則為如下數學式11所在此，agt、 pgt、 Ygt是依賴于增益g和溫度t而確定的常數項。但是，多次記錄數學式ll所示的函數，通過每次運算來算出噪聲量的情況在處理上負擔大。為此，進行圖IO所示的模型的簡化。g卩，在圖 10所示的簡化后的模型中，選擇施加最大噪聲量的模型作為基準噪聲模型，并且該基準噪聲模型用具有規(guī)定數目的拐點的折線來近似。在此，拐點通過由范數II V II和噪聲量N構成的坐標數據(II V II n，Nn)來表示。另外，n表示拐點的編號。并且，準備用于從所述基準噪聲模型導出其他的噪聲模型的修正系數kgt。該修正系數kgt使用各噪聲模型和基準噪聲模型通過最小自乘法來算出。通過使基準噪聲模型乘以這樣算出的修正系數kgt，可導出其他的噪聲模型。參照圖ll，對從圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法進行說明。例如，假設求取與范數II V II 、增益g、溫度t對應的噪聲量N。首先，檢索范數ll Vll屬于基準噪聲模型的哪個區(qū)間。在此假設范數livll[數學式11]屬于(II VII n， Nn)和(II V||n+1, Nn+1)之間的區(qū)間。此時，利用如下數學式12所示的線性插補來求取基準噪聲模型中的基準噪聲量Nv。[數學式12]見Nv乘以接著，如下面的數學式13所示，通過使求得的基準噪聲修正系數kgt，而求取噪聲量N。 [數學式13]返回按照圖8的說明，參數選擇部303從第一緩沖器201讀取關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數IIVoll ，并且分別根據來自增益算出部300的放大器104中的放大量設定增益g，根據來自控制部119的溫度信息設定溫度t。接著，參數選擇部303從作為噪聲量算出單元且作為參數選擇單元的參數用ROM 302中檢索范數II Vo II所屬的區(qū)間的坐標數據(II V II n，Nn)及(II V||n+1，Nn+1)，并將其傳送給插補部304。另外，參數選擇部303從參數用ROM 302中檢索與增益g和溫度t 對應的修正系數kgt，并將檢索出的修正系數kgt傳送給修正部305。插補部304根據控制部119的控制，使用來自參數選擇部303的范數II Vo II和區(qū)間的坐標(II V II n,Nn)及(II V II n+1，Nn+1)，根據數學式12 算出基準噪聲模型中的基準噪聲量Nv，并將算出的基準噪聲量Nv傳送給修正部305。修正部305根據控制部119的控制，使用來自參數選擇部303的修正系數kgt和來自插補部304的基準噪聲量Nv，根據數學式13算出噪聲量N。修正部305將算出的噪聲量N作為關注區(qū)域的矢量信號V。的噪聲量NQ，分別傳送給常數算出部203和乖離度算出部210。并且，參數選擇部303檢索修正系數kgt時所需要的溫度t、增益g 等信息未必需要在每次攝像時進行求取。即，也可以構成為將任意的信息預先存儲在作為賦予單元的標準值賦予部301中，省略算出過程。由此，能夠實現處理的高速化和節(jié)能化等。接著，參照圖12對過濾部114進行說明。該圖12示出了過濾部114的結構的一例。該過濾部114包括加權系數選擇部400、測度選擇部401、加權測度值算出部402、緩沖器403、最小測度檢索部404以及對應矢量選擇部 405。加權設定部113分別連接到加權系數選擇部400和測度選擇部401 上。并且，加權系數選擇部400和測度選擇部401分別連接到加權測度值算出部402上。另外，作為加權測度值算出單元的加權測度值算出部 402通過緩沖器403和最小測度檢索部404連接到作為輸出單元的對應矢量選擇部405上。而且，矢量化部112連接到對應矢量選擇部405上。并且，對應矢量選擇部405連接到降噪部115上。另外，控制部119與加權系數選擇部400、測度選擇部401、加權測度值算出部402、最小測度檢索部404以及對應矢量選擇部405在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，對該過濾部114的作用進行說明。加權系數選擇部400根據控制部119的控制，從加權設定部113中依次讀取與局部區(qū)域內的矢量信號相關的加權系數wk(k=0 24)，并傳送給加權測度值算出部402。并且，測度選擇部401根據控制部119的控制，從加權設定部113 中依次讀取局部區(qū)域內的矢量信號之間的距離測度值d (Vk，V,) (k=0 24,1二0 24)，并傳送給加權測度值算出部402。加權測度值算出部402根據控制部119的控制，對各矢量信號算出按照如下數學式14所示的加權測度值的總和值Tk。 [數學式14]通過加權測度值算出部402算出的加權測度值的總和值Tk傳送給緩沖器403并記錄。而且，所述加權系數選擇部400、測度選擇部401、加權測度值算出部402中的處理是根據控制部119的控制，以各個矢量信號為單位同步地進行。在算出針對局部區(qū)域內的全部矢量信號的加權測度值的總和值Tk 后，作為檢索單元的最小測度檢索部404根據控制部119的控制，從加權測度值的總和值Tk中檢索最小值Tmin。檢索到的最小值Lin從最小測度檢索部404傳送給對應矢量選擇部405。對應矢量選擇部405根據控制部119的控制，使用來自最小測度檢索部404的最小值Tmin，從矢量化部112中選擇與最小值T^對應的矢量信號Vmin，并將所選擇的矢量信號Vmin傳送給降噪部115。降噪部115根據控制部119的控制，按照如下數學式15所示那樣對來自矢量化部112的關注區(qū)域的矢量信號V。和來自過濾部114的通過過濾的輸出矢量信號V皿n進行加權加法運算平均，求取降噪后的矢量信號V0，。[數學式15]在此，數學式15中的k是規(guī)定的常數項，取k二0 l范圍內的值。另外，在上述中，作為圖像處理系統(tǒng)列舉了數字照相機為例，所以，如圖1所示，圖像處理系統(tǒng)一體地構成了包括透鏡系統(tǒng)100、光圈101、 CCD 102、溫度傳感器103、放大部104、 A/D轉換部105、預設白平衡部107、測光評價部108、對焦點檢測部109、 AF電機110的攝像部。但是，作為圖像處理系統(tǒng)不必限定于這種結構。例如，如圖13所示，攝像部也可以是獨立地。即，圖13所示的圖像處理系統(tǒng)通過獨立的攝像部進行攝像，將以未處理的Raw數據方式記錄在存儲卡等記錄介質中的影像信號從該記錄介質中讀出并進行處理。但是，此時，影像信號所涉及的攝像條件等附帶信息作為頭部等記錄在記錄介質中。另外，從獨立的攝像部向圖像處理系統(tǒng)傳送各種信息不限定于通過記錄介質來進行，也可以通過通信電路等來進行。圖13所示的圖像處理系統(tǒng)為如下結構從圖1所示的圖像處理系統(tǒng) 中省略透鏡系統(tǒng)100、光圈101、 CCD 102、溫度傳感器103、放大部104、A/D傳感部105、預設白平衡部107、測光評價部108、對焦點檢測部109 以及AF電機llO，并增加了輸入部500、頭部信息解析部501。該圖13 所示的圖像處理系統(tǒng)中的其他的基本結構與圖1所示的相同，所以對相同的結構賦予同一名稱和符號并適當省略說明，主要只對不同的部分進行說明。輸入部500分別連接到緩沖器106和頭部信息解析部501上。并且，控制部119與輸入部500以及頭部信息解析部501均在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，該圖13所示的圖像處理系統(tǒng)中的不同作用如下所述。當通過例如鼠標或鍵盤等外部I/F部120開始進行再現操作時，保存在存儲卡等記錄介質中的影像信號和頭部信息通過輸入部500讀取。從輸入部500讀取的信息中的影像信號傳送給緩沖器106，頭部信息傳送給頭部信息解析部501。頭部信息解析部501根據從輸入部500傳送的頭部信息來提取攝像時的信息(即，所述的曝光條件、ISO感光度、白平衡信息、攝像元件的溫度等)并傳送給控制部119。此后的處理與圖1所示的圖像處理系統(tǒng)相同。另外，在上述中，以利用硬件進行處理為前提，但是并不限定于這樣的結構。例如，將來自CCD102的影像信號作為未處理的Raw數據記錄在存儲卡等記錄介質中，并將攝像條件等附帶信息作為頭部信息預先記錄在記錄介質中。并且，也可以使計算機執(zhí)行作為其他軟件的圖像處理程序，使計算機讀取記錄介質中的信息并進行處理。再者，從攝像部向計算機傳送各種信息不限定于通過記錄介質來進行，也可以通過通信電路等來進行。參照圖14對基于圖像處理程序的處理的主程序進行說明。當開始進行該處理時，首先，讀取影像信號，并讀取增益等頭部信息(步驟S1)。接著，依次提取圖2 (A)所示的包括關注區(qū)域和附近區(qū)域的6X6 像素尺寸的局部區(qū)域(步驟S2)。并且，導出圖2 (B)所示的25個矢量信號(步驟S3)。接著，如數學式4所示，算出矢量信號的范數(步驟S4)。然后，按照后面參照圖15進行說明的那樣，推定與關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量(步驟S5)。另外，使用算出的矢量信號的范數和推定出的噪聲量算出在數學式6中所示的多個1次函數中使用的常數項(步驟S6)。接著，使用設定了常數項的數學式6所示的多個1次函數，算出附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權系數(步驟S7)。并且，使用在步驟S3中導出的矢量信號算出數學式7所示的距離測度值(步驟S8)。接著，從關注區(qū)域所涉及的距離測度值算出數學式8所示的平均測度值(步驟S9)。并且，根據在步驟S9中算出的平均測度值和在步驟S5中推定出的關注矢量的噪聲量來算出乖離度(步驟SIO)。然后，按照數學式9所示那樣算出與關注區(qū)域的矢量信號V。相關的加權系數(步驟Sll)。接著，使用在步驟S7中算出的附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權系數、在步驟Sll中算出的關注區(qū)域的矢量信號Vo的加權系數、以及在步驟S8 中算出的距離測度值，按照數學式14所示那樣算出加權測度值的總和值 (步驟S12)。并且，從所算出的加權測度值的總和值中檢索最小值(步驟S13)，并選擇與檢索到的最小加權測度值的總和值對應的矢量信號(步驟S14)。然后，按照數學式15所示那樣，對在步驟S14中得到的矢量信號、關注矢量的矢量信號進行加權加法運算平均，從而算出降噪后的矢量信號(步驟S15)。在此，判斷是否對全部局部區(qū)域完成了處理(步驟S16)，在未完成的情況下，返回所述步驟S2，對下一個局部區(qū)域重復進行所述的處理。并且，在判斷為對全部局部區(qū)域完成了處理的情況下，進行公知的插補處理、強調處理、壓縮處理等信號處理(步驟S17)，并輸出處理后的信號(步驟S18)，結束該一系列處理。接著，參照圖15對所述圖14的步驟S5中的噪聲量推定的處理進行說明。當在圖14的步驟S5中開始該處理時，首先，根據讀取的頭部信息進行噪聲相關信息的設定、即求取增益等參數的處理(步驟S20)。但是，在頭部信息內不存在必需參數的情況下，則進行分配規(guī)定的標準值的處理。接著，讀取圖IO所示的基準噪聲模型的坐標數據和修正系數(步驟 S21)。并且，選擇關注區(qū)域的矢量信號V()的范數所屬區(qū)域的坐標數據(步驟S22)。接著,通過數學式12所示的插補處理來求取基準噪聲量(步驟S23)，通過數學式13所示的修正處理來求取噪聲量(步驟S24)。然后，輸出所算出的噪聲量(步驟S25)，從該處理返回圖14所示的處理。根據該實施方式l，使影像信號矢量化，在矢量空間內推定噪聲量，根據推定的噪聲量對各矢量信號設定加權系數，使用所設定的加權系數來進行過濾處理，能夠根據過濾的結果進行降噪處理。其結果是，能夠在減少邊緣部的劣化和色調變化等副作用的同時，對全部噪聲進行高精度的降噪。并且，數學式9中的p和數學式15中的k只要設定一次就能夠固定，所以基本上不需要進行參數設定，能夠自動地進行高速處理。另外，因為對應于矢量信號的范數、攝像時攝像元件的溫度、增益等動態(tài)變化的條件來動態(tài)地進行噪聲量的推定，所以能夠執(zhí)行使用了最佳的加權系數的過濾處理，能夠進行高精度的降噪處理。并且，即使在不能得到所述動態(tài)變化的條件的信息的情況下，也使用標準值推定噪聲量，所以能夠得到穩(wěn)定的降噪效果。另外，也能夠特意省略一部分的參數計算，在該情況下，能夠構成可實現低成本化和節(jié)能化的圖像處理系統(tǒng)。并且，因為使用噪聲模型進行噪聲量的計算，所以能夠高精度地進行噪聲量的推定。此時，若采用簡化后的噪聲模型，則根據簡化后的噪聲模型的插補處理和修正處理容易安裝，所以能夠構成低成本的系統(tǒng)。并且，因為簡化后的噪聲模型所需要的存儲量少，所以能夠進一步實現低成本化。另一方面，作為用于算出加權系數的函數，使用多個1次函數的組合，所以常數項的計算簡單，能夠實現處理的高速化和低成本化。并且，因為與附近區(qū)域的矢量信號的加權系數獨立地另外算出關注區(qū)域的矢量信號的加權系數，所以提高了對尖峰性的噪聲的過濾處理的精度，能夠進行更高精度的降噪處理。另外，因為使用距離測度值作為測度值，所以能夠提高對亮度噪聲的降噪處理的精度。并且，因為對通過過濾處理得到的矢量信號和本來的矢量信號進行加權加法運算平均，所以能夠抑制假輪廓等的產生，能夠進行主觀上優(yōu) 選的降噪處理。并且，作為攝像元件，因為使用了在前面配置有拜爾(Bayer)型原色濾色器或者色差線順序型濾色器的單板攝像元件，所以與現有的攝像部的組合性高，能夠容易適用于很多圖像處理系統(tǒng)。并且，因為使降噪處理后的矢量信號恢復為攝像元件本來的彩色信號，所以能維持與后面的處理系統(tǒng)的互換性，能夠組合多種多樣的系統(tǒng)。[實施方式2]圖16至圖22示出本發(fā)明的實施方式2，圖16是示出圖像處理系統(tǒng) 的結構的框圖，圖17是用于對三板型5X5像素的局部區(qū)域的結構和局部區(qū)域內的信號的矢量化進行說明的圖，圖18是示出加權設定部的結構的框圖，圖19是示出用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關的加權系數 Wi的函數的情況的線圖，圖20是示出噪聲推定部的結構的框圖，圖21 是示出采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖，圖22是示出圖21的步驟S30中的噪聲量推定的詳細處理的流程圖。在該實施方式2中，對與上述實施方式1相同的部分賦予相同的符號并省略說明，主要僅對不同點進行說明。首先，參照圖16對該圖像處理系統(tǒng)的結構進行說明。圖16所示的圖像處理系統(tǒng)為在數字照相機上應用本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的示例。該圖16所示的圖像處理系統(tǒng)對上述實施方式1的圖1所示的圖像處理系統(tǒng)作了部分變更。即，該圖像處理系統(tǒng)為如下結構分別將圖1所示的CCD 102更換為R—CCD 600、 G—CCD 601、 B—CCD 602，將圖1所示的加權設定部113更換為加權設定部603，將圖1所示的降噪部115更換為作為降噪單元且作為置換單元的置換部604。并且，在R一CCD600、 G—CCD 601 、B—CCD 602上分別設置有用于將入射的光束分離成RGB三種顏色成分的二向色棱鏡。另外，在該圖16所示的結構例中，溫度傳感器103配置在G一CCD 601的附近。其他的基本結構與實施方式1同樣，對相同的結構賦予相同的名稱和符號。以下主要僅對不同的部分進行說明。透射過透鏡系統(tǒng)100、光圈101 的光束由二向色棱鏡分離為RGB三種顏色，分別將R成分的光導向 R—CCD 600，將G成分的光導向G_CCD 601，將B成分的光導向B一CCD 602。并且，R—CCD 600、 G—CCD 601、 B—CCD 602分別連接到放大部104上。另外，矢量化部112連接到加權設定部603和過濾部114上。并且，分別將作為設定單元的加權設定部603連接到過濾部114上，過濾部114連接到置換部604上，置換部604連接到標量化部116上。并且，控制部119與R—CCD600、 G—CCD 601、 B—CCD 602、加權設定部603、置換部604均在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，按照影像信號的流向對該圖16所示的圖像處理系統(tǒng)的作用進行說明。該實施方式2的圖像處理系統(tǒng)的作用基本上與所述實施方式1 相同，所以主要僅對不同的部分進行說明。從R—CCD 600輸出的R信號、從G—CCD 601輸出的G信號、從 B—CCD 602輸出的B信號分別由放大器104放大，通過A/D轉換部105 轉換為數字信號，傳送給緩沖器106并暫時存儲。存儲在該緩沖器106內的影像信號還向提取部111傳送。提取部111根據控制部119的控制，依次提取圖17 (A)所示的R 信號的局部區(qū)域、圖17 (B)所示的G信號的局部區(qū)域、以及圖17 (C) 所示的B信號的局部區(qū)域，并向矢量化部112傳送。在此，局部區(qū)域與上述同樣，是包括關注區(qū)域、與該關注區(qū)域相關的附近區(qū)域的區(qū)域。矢量化部112根據控制部119的控制，從圖17 (A) 圖17 (C) 所示的關注區(qū)域以及各附近區(qū)域的信號導出圖17 (D)所示的以(R、 G、 B)為成分的三維矢量信號，并分別向加權設定部603和過濾部114傳送。加權設定部603根據控制部119的控制，使用關注區(qū)域的矢量信號算出與局部區(qū)域內的全部矢量信號相關的加權系數，并向過濾部114傳送。過濾部114根據控制部119的控制，使用來自加權設定部603的加權系數，對來自矢量化部112的矢量信號進行過濾處理，并向置換部604傳送。置換部604根據控制部119的控制，將來自過濾部114的經過過濾處理的矢量信號作為關注區(qū)域的矢量信號向標量化部116傳送。標量化部116根據控制部119的控制，將來自置換部604的矢量信號轉換為攝像元件本來的彩色信號，在本實施方式中轉換為R、 G、 B的彩色信號，并向信號處理部117傳送。另外，所述的提取部lll、矢量化部112、加權設定部603、過濾部 114、置換部604、標量化部116的各個處理是根據控制部119的控制，以局部區(qū)域為單位同步進行的。信號處理部117進行公知的強調處理和壓縮處理等，并將處理后的信號向輸出部118傳送。輸出部118將從信號處理部117傳送來的影像信號記錄并保存在存儲卡等記錄介質中。接著，參照圖17對三板型攝像元件中的局部區(qū)域以及矢量化進行說明。圖17 (A)示出R信號的局部區(qū)域的結構，圖17 (B)示出G信號的局部區(qū)域的結構，圖17 (C)示出B信號的局部區(qū)域的結構。在本實施方式中，假設局部區(qū)域為5X5像素尺寸。并且，R、 G、 B三種信號的關注區(qū)域為位于局部區(qū)域中央的1X1 像素(R12,G12，B12)。另外，附近區(qū)域為包含關注區(qū)域的周圍且以不重疊的方式配置的總計由24個1 X 1像素構成的區(qū)域。此時，提取部111每4行或4列重疊地依次提取局部區(qū)域，使得關注區(qū)域覆蓋全部影像信號。接著，圖17 (D)示出由矢量化部112生成的與關注區(qū)域及附近區(qū) 域對應的矢量信號的配置。另外，下面分別利用V。表示關注區(qū)域的矢量信號，利用Vj (i二l 24)表示附近區(qū)域的矢量信號。如上所述，在通過具有(R，G,B)的成分的三維向量進行影像信號矢量化的情況下，圖17 (D)所示的關注區(qū)域的矢量信號Vo用如下數學式16 來表示。 [數學式16]<formula>formula see original document page 35</formula>另外，在本實施方式中，作為攝像元件使用三板式的攝像元件，但是不必限定于這種結構。例如，可以是三板像素位移的攝像元件，也可以是二板式的攝像元件，還能夠與其他任意方式的攝像元件對應。接著，參照圖18對加權設定部603的結構進行說明。該圖18示出加權設定部603的結構的一例。該加權設定部603包括范數算出部200、第一緩沖器201、噪聲推定部702、常數算出部203、范數選擇部204、加權系數算出部205、第二緩沖器206、距離測度算出部207、角度測度算出部700、乘法運算部 701、第三緩沖器208、平均測度算出部209、乖離度算出部210以及關注矢量加權系數算出部211。艮口，該圖18所示的加權設定部603與上述實施方式1的圖5所示的加權設定部113基本上相同，噪聲推定部202被置換為噪聲推定部702，另外增加了角度測度算出部700和乘法運算部701。其他的結構相同，所以賦予同樣的名稱和符號，以下主要僅對不同部分進行說明。第一噪聲緩沖器201分別連接到噪聲推定部702和范數選擇部204 上，作為噪聲推定單元的噪聲推定部702分別連接到常數算出部203和乖離度算出部210上。并且，矢量化部112分別連接到范數算出部200、距離測度算出部 207、角度測度算出部700上。另外，距離測度算出部207和角度測度算出部700連接到乘法運算部701上。并且，作為平均測度值算出單元的乘法運算部701連接到第三緩沖器208上。并且，控制部119與角度測度算出部700、乘法運算部701、噪聲推定部702均在雙向上連接，并對這些部分進行控制。接著，對這樣的加權設定部603的作用中的與所述加權設定部113 的作用不同的部分進行說明。噪聲推定部702根據控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關注區(qū)域的矢量信號V。的范數I1 VQII 。并且，噪聲推定部702根據所述關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數II V。 II和來自控制部119的攝像時的信息，推定與關注區(qū)域的矢量信號Vo相關的噪聲量NQ，并將所推定的噪聲量 No分別向常數算出部203和乖離度算出部210傳送。并且，噪聲推定部 702也將關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數II VQ II向常數算出部203傳送。常數算出部203根據控制部119的控制，讀取來自噪聲推定部702 的關注區(qū)域的矢量信號VQ的范數II VQ II和噪聲量NQ，算出用于計算加權系數的函數的常數項。在本實施方式中，作為用于計算加權系數的函數，使用例如圖19所示的單一的2次函數。該函數是將附近區(qū)域的矢量信號 V,的范數II Vi II作為輸入，并輸出與矢量信號相關的加權系數Wi的函數。圖19所示的2次函數由如下的數學式17來定義。 [數學式17]<formula>formula see original document page 36</formula>常數算出部203算出該數學式17所示的第3項常數項，并向加權系數算出部205傳送。范數選擇部204根據控制部119的控制，從第一緩沖器201中依次選擇附近區(qū)域的矢量信號Vj的范數II Vj II ，并向加權系數算出部205傳送。加權系數算出部205根據控制部119的控制，相對從范數選擇部204 傳送的附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數II Vj II ，基于數學式17算出加權系數Wi，并將算出的加權系數Wi向第二緩沖器206傳送。另一方面，作為平均測度值算出單元的角度測度算出部700根據控制部119的控制，從矢量化部112讀取關注區(qū)域的矢量信號Vo和附近區(qū) 域的矢量信號V,，算出如下數學式18所示的2個矢量信號之間的角度測度值a (Vk，V,) (k=0 24， 1 = 0 24)。 [數學式18]角度測度算出部700將算出的角度測度值a (Vk,V。向乘法運算部 701傳送。另外，該角度測度值也與上述距離測度值同樣，具有與交換相關的對稱性a (Vk，V,) =a (V,，Vk)，并且由相同的矢量信號之間算出的角度測度值為0，所以能夠省略重復的角度測度值的計算等，此時，只要算出 (625-25) /2 = 300個角度測度值即可。并且，距離測度算出部207算出與實施方式1中數學式7所示相同的距離測度值d (Vk，V》，并將算出的距離測度值d (Vk，V,)向乘法運算部701傳送。乘法運算部701按照如下數學式19所示那樣對來自角度測度算出部 700的角度測度值a (Vk,V,)和來自距離測度算出部207的距離測度值d(Vk,V,)進行乘法運算，算出組合了兩個測度值的測度值ad (Vk，V,)。 [數學式19]IX、<formula>formula see original document page 38</formula>乘法運算部701將算出的測度值ad(Vk,V!)向第三緩沖器208傳送。第三緩沖器208對傳送的測度值ad (Vk，V,)進行記錄。這以后的處理與上述實施方式1的圖5所示的加權設定部113同樣。接著，參照圖20對噪聲推定部702的結構進行說明。該圖20示出噪聲推定部702的結構的一例。該噪聲推定部702包括增益算出部300、標準值賦予部301、以及檢查表部800。艮P，該圖20所示的噪聲推定部702與上述實施方式1的圖8所示的噪聲推定部202基本上相同，增加了作為噪聲量算出單元且作為檢查表單元的檢查表部800，并省略了參數用ROM302、參數選擇部303、插補部304以及修正部305。其他結構相同，所以賦予相同的名稱和符號，以下主要僅對不同的部分進行說明。第一緩沖器201、增益算出部300、標準值賦予部301分別連接到檢查表部800上。檢查表部800分別連接到常數算出部203和乖離度算出部210上。并且，控制部119與檢查表部800也在雙向上連接，并對其進行控制。接著，對這樣的噪聲推定部702的作用中的與所述噪聲推定部202 的作用不同的部分進行說明。檢查表部800根據控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數II Vo II 。作為收集單元且作為增益算出單元的增益算出部300根據從控制部 119傳送的與ISO感光度和曝光條件相關的信息(曝光信息)、以及白平衡信息中的至少一個，求出放大部104的放大量，并將求得的放大量向檢査表部800傳送。并且，控制部119從溫度傳感器103獲取G—CCD 601的溫度信息，并將獲取的溫度信息向檢查表部800傳送。檢查表部800根據來自第一緩沖器201的關注區(qū)域的矢量信號Vo的范數IIVoll 、來自增益算出部300的增益的信息、以及來自控制部119 的溫度信息，輸出關注區(qū)域的矢量信號Vo的噪聲量No。另外，該檢査表部800是記錄了矢量信號的范數、與影像信號相關的增益、攝像元件的溫度、以及矢量信號的噪聲量之間的關系的檢査表，其根據實施方式1的數學式11而構成。通過檢查表部800得到的噪聲量分別向常數算出部203和乖離度算出部210傳送。另外，在上述中，作為測度值而組合了角度測度值a (Vk,V》和距離測度值d (Vk，V,)這兩個，但是不必限定于這種結構。例如，也可以是單一地僅使用角度測度值a (Vk，V,)或者僅使用距離測度值d (Vk,V,) 的結構。并且，在組合兩個的情況下也不限定于乘法運算。而且，與上述的實施方式l的圖13所示基本上相同，也能構成為將由另外的攝像部所拍攝的、存儲在存儲卡等記錄介質中的影像信號從該記錄介質中讀出并進行處理。另外，在上述中，以通過硬件來處理作為前提，但是并不限定于這種結構。例如，預先將來自R—CCD600、 G—CCD 601、 B—CCD602的影像信號作為未處理的Raw數據記錄在存儲卡等記錄介質中，并將來自控制部119的攝像條件等附帶信息作為頭部信息記錄在記錄介質中。并且，也能夠使計算機執(zhí)行作為另外的軟件的圖像處理程序，使計算機讀取記錄介質的信息并進行處理。另外，從攝像部向計算機傳送各種信息不限定于通過記錄介質來進行，也可以通過通信電路等來進行，這與上述相同。參照圖21對圖像處理程序的處理的主程序進行說明。另外，對該圖 21所示的處理中的與上述實施方式1的圖14所示的處理大致相同的處理標注相同的符號。當開始進行該處理時，首先，讀取影像信號，并讀取增益等頭部信息(步驟S1)。并且，導出圖17 (D)所示的25個矢量信號(步驟S3)。接著，按照數學式4那樣算出矢量信號的范數(步驟S4)。然后，按照后面參照圖22進行說明的那樣，推定與關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量(步驟S30)。另外，使用所算出的矢量信號的范數和所推定的噪聲量，算出數學式17所示的2次函數中使用的常數項(步驟S6)。接著，使用設定了常數項的數學式17所示的2次函數，算出附近區(qū) 域的矢量信號Vj的加權系數(步驟S7)。并且，使用在步驟S3中導出的矢量信號，算出數學式18所示的角度測度值和數學式7所示的距離測度值(步驟S31)。接著，按照數學式19所示那樣算出組合了 2個測度值所得的測度值 (步驟S32)。接著，根據關注區(qū)域所涉及的測度值算出平均測度值(步驟S9)。并且，根據在步驟S9中算出的平均測度值和在步驟S30中推定的關注區(qū)域的噪聲量，算出乖離度(步驟SIO)。然后，按照數學式9那樣算出與關注區(qū)域的矢量信號Vo相關的加權系數(步驟Sll)。接著，使用在步驟S7中算出的附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權系數、在步驟Sll中算出的關注區(qū)域的矢量信號Vo的加權系數、以及在步驟S32 中算出的測度值，算出加權測度值的總和值(步驟S12)。并且，從所算出的加權測度值的總和值中檢索最小值(步驟S13)，并選擇與所檢索到的最小加權測度值的總和值對應的矢量信號(步驟 S14)。然后，通過將在步驟S14中得到的矢量信號作為(置換為)關注區(qū) 域的矢量信號，得到降噪后的矢量信號(步驟S33)。在此，判斷是否對全部局部區(qū)域完成了處理(步驟S16)，在未完成的情況下，返回所述步驟S2，對下一個局部區(qū)域重復進行上述處理。并且，在判斷為對全部局部區(qū)域完成了處理的情況下，進行公知的強調處理、壓縮處理等信號處理(步驟S17)，并輸出處理后的信號(步驟S18)，結束該一系列處理。接著，參照圖22，對所述圖21的步驟S30中的推定噪聲量的處理進行說明。當在圖21的步驟S30中開始進行該處理時，首先，根據所讀取的頭部信息進行噪聲相關信息的設定、即求取增益等參數的處理(步驟S20)。但是，在頭部信息內不存在必需參數的情況下，進行分配規(guī)定的標準值的處理。接著，根據在步驟S20中求取的各參數，使用檢査表求取噪聲量(步驟S40)。然后，輸出所算出的噪聲量(步驟S25)，從該處理返回圖21所示的處理。根據這樣的實施方式2，使影像信號矢量化，在矢量空間內推定噪聲量，根據推定的噪聲量設定針對各矢量信號的加權系數，使用所設定的加權系數進行過濾處理，能夠根據過濾的結果進行降噪處理。其結果是，與上述實施方式1相同，能夠在減少邊緣部的劣化和色調變化等副作用的同時，對全部噪聲進行高精度的降噪。并且，因為使用檢査表來算出噪聲量，所以能進行高速的處理。另外，作為用于算出加權系數的函數，而設定單一的2次函數，所以能連續(xù)地進行加權系數的生成，從而能進行更高精度的降噪處理。并且，作為2個矢量信號之間的測度值，而使用組合了距離測度值和角度測度值的測度值，所以，能夠提高對亮度噪聲和彩色噪聲的降噪處理的精度。而且，因為將通過過濾處理而得到矢量信號作為輸出信號，所以能夠低成本地構成可進行高速處理的系統(tǒng)。另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內當然可進行各種變形和應用。[附記]根據以上詳細描述的本發(fā)明的上述實施方式，能夠得到如下的結構。 [附記1]一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括:提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化單元，其針對每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾單元，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪單元，其根據通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。提取單元分別相當于圖1、圖 13、圖16所示的提取部111，矢量化單元分別相當于圖1、圖13、圖16 所示的矢量化部112，設定單元分別相當于圖l、圖5、圖13所示的加權設定部113和圖16、圖18所示的加權設定部603，過濾單元分別相當于圖1、圖12、圖13、圖16所示的過濾部114，降噪單元分別相當于圖1、圖13所示的降噪部115以及圖16所示的置換部604。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過提取部111提取包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域的局部區(qū)域，通過矢量化部112導出以全部彩色信號作為構成成分的矢量信號，通過加權設定部113或加權設定部603根據關注區(qū)域的矢量信號來設定與局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數，通過過濾部114進行使用了加權系數的過濾處理，通過降噪部115或置換部604根據由過濾處理得到的矢量信號來降低關注區(qū)域的矢量信號的噪(作用)使影像信號矢量化，在矢量空間內推定噪聲量，根據所推定的噪聲量設定針對各矢量信號的加權系數，使用所設定的加權系數來進行過濾處理，根據過濾的結果來進行降噪處理。 (效果)邊緣部的劣化和色調變化等副作用減少，并且能夠對全部噪聲進行高精度的降噪。并且，不需要進行參數設定，所以能夠自動地進行高速的處理。[附記2]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述設定單元具范數算出單元，其算出所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數；噪聲推定單元，其根據所述關注區(qū)域內的矢量信號的范數，推定與該關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量；常數算出單元，其根據所述噪聲量，算出為計算加權系數而使用的函數的常數項；以及加權系數算出單元，其根據所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數和設定了所述常數項的函數，算出該局部區(qū)域內的各矢量信號的加權系數。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應于實施方式1和實施方式2。范數算出單元分別相當于圖5、圖18所示的范數算出部200，噪聲推定單元分別相當于圖5、圖8 所示的噪聲推定部202以及圖18、圖20所示的噪聲推定部702，常數算出單元分別相當于圖5、圖18所示的常數算出部203，加權系數算出單元分別相當于圖5、圖18所示的加權系數算出部205。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過范數算出部200 算出各矢量信號的范數，通過噪聲推定部202或噪聲推定部702推定與關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，通過常數算出部203根據噪聲量來算出用于計算加權系數的函數的常數項，通過加權系數算出部205根據各矢量信號的范數和設定了常數項的函數來算出與局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數。(作用)動態(tài)地推定矢量信號的噪聲量，根據所推定的噪聲量來算出與各矢量信號相關的過濾用的加權系數。 (效果)能夠適當地伴隨所產生的噪聲量來執(zhí)行使用了最佳加權系數的過濾處理。由此，能進行高精度的降噪處理。 [附記3]根據附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲推定單元具有收集單元，其收集與所述攝像元件的溫度值、以及針對所述影像信號的增益值相關的信息；賦予單元，其對不能通過所述收集單元得到的信息賦予標準值；以及噪聲量算出單元，其根據來自所述收集單元或所述賦予單元的信息、和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，求取與矢量信號相關的噪聲量。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。收集單元分別相當于圖1、圖 16所示的溫度傳感器103、控制部119和圖8、圖20所示的增益算出部 300，賦予單元分別相當于圖8、圖20所示的標準值賦予部301，噪聲量算出單元分別相當于圖8所示的參數用ROM 302、參數選擇部303、插補部304、修正部305以及圖20所示的檢査表部800。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過溫度傳感器103、控制部119以及增益算出部300收集用于噪聲量推定的信息，標準值賦予部301在不能得到來自溫度傳感器103、控制部119以及增益算出部 300的信息時設定標準值，通過參數用ROM302、參數選擇部303、插補部304、修正部305或檢查表部800求取噪聲量。 (作用)每當攝像時，動態(tài)地求取與噪聲量相關的各種信息，對不能求得的信息設定標準值，由這些信息算出噪聲量。(效果)每當攝像時，能動態(tài)地適應不同的條件，能夠高精度地進行噪聲量的推定。并且，即使在不能得到必需信息的情況下，也能進行噪聲量的推定，所以能獲得穩(wěn)定的降噪效果。[附記4]根據附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具有用于測定所述攝像元件的溫度值的溫度傳感器。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例) 該附記對應實施方式1和實施方式2。溫度傳感器相當于圖1、圖16所示的溫度傳感器103。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是由溫度傳感器103實時測定攝像元件的溫度的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)測定攝像時的攝像元件的溫度，作為用于推定噪聲量的信息而使用。 (效果)能動態(tài)地適應攝像時的攝像元件的溫度變化，能高精度地進行噪聲量的推定。 [附記5]根據附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具有增益算出單元，該增益算出單元根據ISO感光度、曝光信息、白平衡信息中的至少一個信息來求取所述增益值。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。增益算出單元相當于圖8、圖 20所示的增益算出部300、控制部119。本發(fā)明的優(yōu)選應用例為如下的圖像處理系統(tǒng)通過控制部119傳送 ISO感光度、曝光信息、白平衡信息等，通過增益算出部300求取攝像時的總增益量。 (作用)根據ISO感光度、曝光信息、白平衡信息中的至少一個信息來求取攝像時的增益量，作為用于推定噪聲量的信息來使用。 (效果)能動態(tài)地適應攝像時的增益變化，能高精度地進行噪聲量的推定。 [附記6]根據附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出單元具有記錄單元，其記錄包括基準噪聲模型所涉及的參數和針對該基準噪聲模型的修正系數所涉及的參數的參數組；參數選擇單元，其根據來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，從所述參數組中選擇所需要的參數；基準噪聲量算出單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號的范數以及通過所述參數選擇單元所選擇的參數，求取基準噪聲量；以及基準噪聲量修正單元，其根據通過所述參數選擇單元所選擇的參數來修正所述基準噪聲量，從而求取噪聲量。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1。參數選擇單元相當于圖8所示的參數用 ROM 302，參數選擇單元相當于圖8所示的參數選擇部303，基準噪聲量算出單元相當于圖8所示的插補部304，基準噪聲量修正單元相當于圖8 所示的修正部305。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)在參數用ROM 302中記錄預先測定的為推定噪聲量而使用的基準噪聲模型的系數和修正系數，通過參數選擇部303選擇基準噪聲模型的系數和修正系數，通過插補部304根據基準噪聲模型算出基準噪聲量，通過修正部305根據修正系數進行修正來求取噪聲量。 (作用)通過根據基準噪聲模型進行修正處理，來求取噪聲量。 (效果)因為噪聲量的計算使用模型，所以能夠高精度地進行噪聲量的推定。并且，基于基準噪聲模型的噪聲量的算出處理容易安裝，能夠低成本地構成系統(tǒng)。[附記7]根據附記6所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述基準噪聲模型包括以矢量信號的范數和對應該范數的噪聲量為坐標的多個坐標點數據。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例) 該附記對應實施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是使用圖10所示的包括多個坐標點數據的基準噪聲模型的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)使用多個坐標點數據構成基準噪聲模型。 (效果)因為用于構成模型所必需的存儲量少，所以能夠實現低成本化。[附記8]根據附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出單元具有檢査表單元，該檢査表單元將來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數作為輸入，來求取噪聲量。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式2。檢查表單元相當于圖20所示的檢查表部800。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是通過檢查表部800求取噪聲量的圖像處理系統(tǒng)。(作用)通過檢査表單元求取噪聲量。 (效果)因為使用檢查表單元以求取噪聲量，所以能夠高速地進行處理。 [附記9]根據附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述常數算出單元算出作為所述函數的多個1次函數的組合所涉及的常數項、或者作為所述函數的單一的2次函數所涉及的常數項。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)算出圖6所示的多個1次函數的組合所涉及的常數項，或者算出圖19所示的單一的2次函數所涉及的常數項。 (作用)作為用于算出加權系數的函數，設定多個1次函數的組合或者單一的2次函數，并算出針對所設定的函數的常數項。 (效果)在使用多個1次函數的組合時，常數項的算出簡單，能夠實現處理的高速化和低成本化。并且，在使用單一的2次函數的情況下，能連續(xù) 地進行加權系數的生成，從而能更高精度地進行降噪處理。[附記10]根據附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加權系數算出單元還具有平均測度值算出單元，其算出所述關注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出單元，其根據所述測度值的平均以及與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，算出與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的乖離度；以及關注矢量加權系數算出單元，其根據所述乖離度算出與所述關注區(qū) 域的矢量信號相關的加權系數。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。平均測度值算出單元分別相當于圖5、圖18所示的距離測度算出部207、平均測度算出部209以及圖18所示的角度測度算出部700、乘法運算部701，乖離度算出單元分別相當于圖5、圖18所示的乖離度算出部210，關注矢量加權系數算出單元分別相當于圖5、圖18所示的關注矢量加權系數算出部211。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過距離測度算出部207、平均測度算出部209 (必要時還有角度測度算出部700、乘法運算部701)算出測度值的平均，通過乖離度算出部210根據測度值的平均以及與關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，來算出與關注區(qū)域的矢量信號相關的乖離度，通過關注矢量加權系數算出部211算出與關注區(qū)域的矢量信號相關的加權系數。 (作用)根據關注區(qū)域的矢量信號和其他的矢量信號之間的乖離度，獨立于與附近區(qū)域的矢量信號相關的加權系數而另外算出與關注區(qū)域的矢量信號相關的加權系數。 (效果)提高了對尖峰性的噪聲的過濾處理的精度，能夠高精度地進行降噪處理。[附記ll]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾單元具有加權測度值算出單元，其相對于所述局部區(qū)域內的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權系數后的總和；檢索單元，其從相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號的測度值的總和中檢索最小值；以及輸出單元，其輸出與所述最小的測度值的總和對應的矢量信號。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1。加權測度值算出單元相當于圖12所示的加權測度值算出部402，檢索單元相當于圖12所示的最小測度檢索部404，輸出單元相當于圖12所示的對應矢量選擇部405。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過加權測度值算出部402相對于局部區(qū)域內的各矢量信號算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以加權系數后的總和，通過最小測度檢索部404從測度值的總和中檢索最小值，通過對應矢量選擇部405輸出與最小的測度值的總和對應的矢量信號。 (作用)輸出被加權的測度值的總和為最小的矢量信號。 (效果)邊緣部的劣化等副作用減少，且能夠對全部噪聲進行高精度的降噪處理。[附記12]根據附記10或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是通過如下數學式對兩個n維矢量信號即Vi二(V",Vi2，…，ViJ和V產(Vj!，Vj2，…,VjJ進行定義的距離測度值d (Vi,Vj)。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例) 該附記對應實施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是將通過圖5所示的距離測度算出部207算出的距離測度值用作測度值的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)作為兩個矢量信號間的測度值使用距離測度值。 (效果)因為距離測度值與亮度噪聲之間的相關性高，所以能夠提高對亮度噪聲的降噪處理的精度。 [附記13]根據附記10或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是通過如下數學式對兩個n維矢量信號即Vi二(Vi!,Vi2，…,Vin)和Vj:(VjhVj2，…,Vjn)進行定義的角度測度值a (V"Vj)。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例) 該附記對應實施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是將通過圖18所示的角度測度算出部700算出的角度測度值用作測度值的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)作為兩個矢量信號間的測度值使用角度測度值。 (效果)因為角度測度值與彩色噪聲之間的相關性高，所以能夠提高對彩色噪聲的降噪處理的精度。 [附記14]根據附記IO或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是組合通過如下數學式對兩個n維矢量信號即Vi二(Vu,Vi2,…，Vin)和Vj二《Vj!,Vj2,…Ay進行定義的距離測度值d (Vi，Vj)和角度測度值a (Vi，Vj)而得到的測度值。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例) 該附記對應實施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)將通過圖18所示的乘法運算部701組合通過圖18所示的距離測度算出部207算出的距離測度值和通過圖18所示的角度測度算出部700算出的角度測度值而得到的測度值用作測度值。5XV(作用)作為兩個矢量信號間的測度值，使用組合距離測度值和角度測度值而得到的測度值。 (效果)因為距離測度值與亮度噪聲之間的相關性高，角度測度值與彩色噪聲之間的相關性高，所以通過組合使用兩者，能夠提高對亮度噪聲和彩色噪聲的降噪處理的精度。[附記15]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具有平均化單元，該平均化單元將使用規(guī)定的加權系數對通過所述過濾處理得到的矢量信號和所述關注區(qū)域的矢量信號進行加權加法運算平均而得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。 (對應的發(fā)明的實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1。平均化單元相當于圖1、圖13所示的降噪部115。本發(fā)明的優(yōu)選應用例為如下的圖像處理系統(tǒng)通過降噪部115，將使用規(guī)定的加權系數對通過過濾處理得到的矢量信號和關注區(qū)域的矢量信號進行加權加法運算平均而得到的矢量信號作為關注區(qū)域的矢量信號。 (作用)對通過過濾處理得到的矢量信號和本來的矢量信號進行加權加法運算平均。(效果)能夠抑制假輪廓等的產生，并能夠進行主觀上優(yōu)選的降噪處理。[附記16]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具有置換單元，該置換單元將通過所述過濾處理得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式2。置換單元相當于圖16所示的置換部604。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)將通過過濾處理得到的矢量信號作為關注區(qū)域的矢量信號。 (作用)將通過過濾處理得到的矢量信號作為輸出信號。 (效果)能夠使處理系統(tǒng)簡單化，并能夠低成本地構成可進行高速處理的系統(tǒng)。[附記17]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像元件是在前面配置有R (紅色)、G (綠色)、B (藍色)拜爾型原色濾色器的單板攝像元件，或者是在前面配置有Cy (青色)、Mg (品紅)、Ye (黃色) 和G (綠色)色差線順序型補色濾色器的單板攝像元件。 (對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應用例為如下的圖像處理系統(tǒng)使用在前面配置有圖 2 (A)或圖3 (A)所示的拜爾(Bayer)型原色濾色器、或者圖4 (A) 所示的色差線順序型補色濾色器的單板攝像元件。 (作用)使用在前面配置有拜爾(Bayer)型原色濾色器或色差線順序型補色濾色器的單板攝像元件。 (效果)與現有的攝像部的結合性高，能夠應用在很多圖像處理系統(tǒng)上。 [附記18]根據附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng) 還包括標量化單元，該標量化單元從通過所述降噪單元降低噪聲的矢量信號中導出所述多個彩色信號。(對應的發(fā)明實施方式和優(yōu)選應用例)該附記對應實施方式1和實施方式2。標量化單元相當于圖1、圖 13、圖16所示的標量化部116。本發(fā)明的優(yōu)選應用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過標量化部116使降噪處理后的矢量信號恢復為攝像元件本來的彩色信號。 (作用)使降噪處理后的矢量信號恢復為攝像元件本來的彩色信號。 (效果)因為在降噪處理后恢復為攝像元件本來的彩色信號，所以能夠維持與后續(xù)的處理系統(tǒng)的互換性，能夠與多種多樣的系統(tǒng)組合。[附記19]一種圖像處理程序，其用于使計算機對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使計算機執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化步驟，其針對每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定步驟，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪步驟，其根據通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。(對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記1大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記20]根據附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述設定步驟包括如下步驟范數算出步驟，其算出所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數；噪聲推定步驟，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，推定與該關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量；常數算出步驟，其根據所述噪聲量，算出為計算加權系數而使用的函數的常數項；以及加權系數算出步驟，其根據所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數和設定了所述常數項的函數，算出該局部區(qū)域內的各矢量信號的加權系數。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記2大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的歩驟。 [附記21]根據附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述噪聲推定步驟包括如下步驟收集步驟，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的增益值相關的信息；賦予步驟，其對不能通過所述收集步驟得到的信息賦予標準值；以及噪聲量算出步驟，其根據來自所述收集步驟或所述賦予步驟的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，求取與矢量信號相關的噪聲量。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記3大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記22]根據附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述常數算出步驟是如下步驟即算出作為所述函數的多個1次函數的組合所涉及的常數項、或者作為所述函數的單一的2次函數所涉及的常數項。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記9大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記23]根據附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述加權系數算出步驟包括如下步驟平均測度值算出步驟，其算出所述關注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出步驟，其根據所述測度值的平均和與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，算出與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的乖離度；以及關注矢量加權系數算出步驟，其根據所述乖離度，算出與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的加權系數。(對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記10大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。 [附記24〗根據附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述過濾步驟包括如下步驟加權測度值算出步驟，其相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權系數后的總和；檢索步驟，其從相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號的測度值的總和中檢索最小值；以及輸出步驟，其輸出與所述最小的測度值的總和對應的矢量信號。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記ll大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。 [附記25]根據附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包括平均化步驟，在該平均化步驟中，將使用規(guī)定的加權系數對通過所述過濾處理得到的矢量信號和所述關注區(qū)域的矢量信號進行加權加法運算平均而得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記15大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15所示的步驟。[附記26]根據附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包括置換步驟，在該置換步驟中，將通過所述過濾處理得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。(對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記16大致相同。但是，各步驟對應圖21、圖22所示的步驟。[附記27]根據附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，該圖像處理程序還包括標量化步驟，在該標量化步驟中，從通過所述降噪步驟降低噪聲的矢量信號中導出所述多個彩色信號。 (對應的發(fā)明實施方式和效果)與附記18大致相同。但是，各步驟對應圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。另外，本發(fā)明不限定于所述實施方式，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內當然可進行各種變形或應用。本申請要求2005年10月12日向日本申請的日本特愿2005-297983 號的優(yōu)先權，且在本申請的說明書、權利要求書、附圖中引用了其公開內容。
權利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化單元，其針對每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾單元，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪單元，其根據通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
2. 根據權利要求l所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述設定單元具有范數算出單元，其算出所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數；噪聲推定單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，推定與該關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量；常數算出單元，其根據所述噪聲量，算出為計算加權系數而使用的函數的常數項；以及加權系數算出單元，其根據所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數和設定了所述常數項的函數，算出該局部區(qū)域內的各矢量信號的加權系數。
3. 根據權利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲推定單元具有收集單元，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的增益值相關的信息；賦予單元，其對不能通過所述收集單元得到的信息賦予標準值；以及噪聲量算出單元，其根據來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，求取與矢量信號相關的噪聲量。
4. 根據權利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具有測定所述攝像元件的溫度值的溫度傳感器。
5. 根據權利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具有增益算出單元，該增益算出單元根據ISO感光度、曝光信息和白平衡信息中的至少一個信息，求取所述增益值。
6. 根據權利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出單元具有記錄單元，其記錄包括基準噪聲模型所涉及的參數和相對該基準噪聲模型的修正系數所涉及的參數的參數組；參數選擇單元，其根據來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，從所述參數組中選擇所需要的參數；基準噪聲量算出單元，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號的范數和通過所述參數選擇單元所選擇的參數來求取基準噪聲量；以及基準噪聲量修正單元，其根據由所述參數選擇單元所選擇的參數來修正所述基準噪聲量，從而求取噪聲量。
7. 根據權利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述基準噪聲模型包括以矢量信號的范數和相對該范數的噪聲量作為坐標的多個坐標點數據。
8. 根據權利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出單元具有檢査表單元，該檢查表單元將來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數作為輸入來求取噪聲
9. 根據權利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述常數算出單元算出作為所述函數的多個1次函數的組合所涉及的常數項、或者作為所述函數的單一的2次函數所涉及的常數項。
10. 根據權利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加權系數算出單元還具有平均測度值算出單元，其算出所述關注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出單元，其根據所述測度值的平均以及與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，算出與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的乖離度; 以及關注矢量加權系數算出單元，其根據所述乖離度算出與所述關注區(qū) 域的矢量信號相關的加權系數。
11. 根據權利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾單元具有加權測度值算出單元，其相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權系數后的總和；檢索單元，其從相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號的測度值的總和中檢索最小值；以及輸出單元，其輸出與所述最小的測度值的總和對應的矢量信號。
12. 根據權利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是通過如下數學式對兩個n維矢量信號即V^(Vu，Vi2，…，ViJ和Vj二(Vj!，Vj2，…,VjJ進行定義的距離測度值d (Vi,Vj)。
13.根據權利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是通過如下數學式對兩個n維矢量信號即V「(Vu，Vi2，…,VJ和Vj二r^，Vj2，…,Vjd進行定義的角度測度值a (Vi，Vj)。
14.根據權利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是組合通過如下數學式對兩個n維矢量信號即Vi二(Vu,Vi2，…，VJ和Vj二(Vy，Vj2，…,V^進行定義的距離測度值d (Vi，Vj)和角度測度值a (Vi,Vj)而得到的測度值。
15. 根據權利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具有平均化單元，該平均化單元將使用規(guī)定的加權系數對通過所述過濾處理得到的矢量信號和所述關注區(qū)域的矢量信號進行加權加法運算平均而得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。
16. 根據權利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具有置換單元，該置換單元將通過所述過濾處理得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。
17. 根據權利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像元件是在前面配置有R (紅色)、G (綠色)、B (藍色)拜爾型原色濾色器的單板攝像元件，或者是在前面配置有Cy (青色)、Mg (品紅)、Ye(黃色)和G (綠色)色差線順序型補色濾色器的單板攝像元件。
18. 根據權利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)還包括標量化單元，該標量化單元從通過所述降噪單元降低噪聲的矢量信號中導出所述多個彩色信號。
19. 一種圖像處理程序，其用于使計算機對來自攝像元件的由多個彩色信號構成的影像信號進行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使計算機執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進行降噪處理的對象的關注區(qū)域和位于該關注區(qū)域附近的至少一個附近區(qū)域；矢量化步驟，其針對每個所述關注區(qū)域和所述附近區(qū)域，導出以所述多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；設定步驟，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號，設定與所述局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了所述加權系數的過濾處理；以及降噪步驟，其根據通過所述過濾處理而得到的矢量信號，降低所述關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
20. 根據權利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述設定步驟包括如下步驟范數算出步驟，其算出所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數；噪聲推定步驟，其根據所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，推定與該關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量；常數算出步驟，其根據所述噪聲量，算出為計算加權系數而使用的函數的常數項；以及加權系數算出步驟，其根據所述局部區(qū)域內的各矢量信號的范數和設定了所述常數項的函數，算出該局部區(qū)域內的各矢量信號的加權系數。
21. 根據權利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述噪聲推定步驟包括如下步驟收集步驟，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的增益值相關的信息；賦予步驟，其對不能通過所述收集步驟得到的信息賦予標準值；以及噪聲量算出歩驟，其根據來自所述收集步驟或所述賦予步驟的信息和所述關注區(qū)域的矢量信號的范數，求取與矢量信號相關的噪聲量。
22. 根據權利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述常數算出步驟是如下步驟即算出作為所述函數的多個1次函數的組合所涉及的常數項、或者作為所述函數的單一的2次函數所涉及的常數項。
23. 根據權利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述加權系數算出步驟包括如下步驟平均測度值算出步驟，其算出所述關注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出步驟，其根據所述測度值的平均以及與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的噪聲量，算出與所述關注區(qū)域的矢量信號相關的乖離度; 以及關注矢量加權系數算出步驟，其根據所述乖離度算出與所述關注區(qū) 域的矢量信號相關的加權系數。
24. 根據權利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述過濾步驟包括如下步驟加權測度值算出步驟，其相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權系數后的總和；檢索步驟，其從相對所述局部區(qū)域內的各矢量信號的測度值的總和中檢索最小值；以及輸出步驟，其輸出與所述最小的測度值的總和對應的矢量信號。
25. 根據權利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包括平均化步驟，在該平均化步驟中，將使用規(guī)定的加權系數對通過所述過濾處理得到的矢量信號和所述關注區(qū)域的矢量信號進行加權加法運算平均而得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。
26. 根據權利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包括置換步驟，在該置換步驟中，將通過所述過濾處理得到的矢量信號作為所述關注區(qū)域的矢量信號。
27. 根據權利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，該圖像處理程序還包括標量化步驟，在該標量化步驟中，從通過所述降噪步驟降低噪聲的矢量信號中導出所述多個彩色信號。
全文摘要
一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)包括提取部(111)，其從來自CCD(102)的由多個彩色信號構成的影像信號中提取包括1個關注區(qū)域和1個以上附近區(qū)域的局部區(qū)域；矢量化部(112)，其針對每個關注區(qū)域和附近區(qū)域導出以多個彩色信號作為構成成分的矢量信號；加權設定部(113)，其根據關注區(qū)域的矢量信號，設定與局部區(qū)域內的各矢量信號相關的加權系數；過濾部(114)，其對局部區(qū)域內的矢量信號，進行使用了加權系數的過濾處理；以及降噪部(115)，其根據通過過濾處理得到的矢量信號，降低關注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
文檔編號H04N9/07GK101283603SQ20068003702
公開日2008年10月8日申請日期2006年9月25日優(yōu)先權日2005年10月12日
發(fā)明者鶴岡建夫申請人:奧林巴斯株式會社

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