專利名稱：用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理圖像信號的方法和設(shè)備，更具體地講，涉及一 種用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法和設(shè)備，其中，在保持圖像信號的高 頻分量的同時(shí)，使用圖像信號的低頻分量和高頻分量的YCbCr顏色空間中的 顏色通道之間的相關(guān)性來校正由噪聲導(dǎo)致的YCbCr顏色空間的失真。
背景技術(shù)：
如果沒有在最佳采樣頻率執(zhí)行將RGB信號(具有不同波長的連續(xù)信號)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號，則這種轉(zhuǎn)換由于采樣而導(dǎo)致每個(gè)通道中的混淆(aliasing)。這 還由于RGB圖像值之間的相關(guān)性的失真而導(dǎo)致顏色噪聲。
傳統(tǒng)上，R-G值和B-G值的平滑變化用于去除噪聲。然而，對于由于在 不適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率對圖像信號進(jìn)行采樣而發(fā)生的顏色噪聲，沒有必要在圖像 信號的高頻分量維持R-G值和B-G值的平滑變化。此外，由于R-G值和B-G 值的中值在沒有顏色噪聲的情況下用作參考值，所以當(dāng)R-G值和B-G值的平 滑變化用于去除噪聲時(shí)，在圖像質(zhì)量中很重要的邊緣分量發(fā)生變化，因此導(dǎo) 致不能獲得期望的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法和設(shè)備，其中，當(dāng) 從圖像信號精確獲得低頻分量時(shí)，在保持圖像信號的高頻分量的同時(shí)，通過 圖像信號的低頻分量的YCbCr顏色空間中的顏色通道之間的相關(guān)性來校正由 噪聲導(dǎo)致的YCbCr顏色空間的失真，其中，圖像信號的低頻分量按照與圖像 信號的高頻分量相同的比率被保持。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備，
4所述設(shè)備包括分離單元，將包括亮度信號和色度信號的圖像信號分離為低
頻分量和高頻分量；低頻噪聲去除單元，從圖像信號去除低頻分量的噪聲； 高頻噪聲去除單元，將沒有噪聲的低頻分量的色度信號關(guān)于亮度信號的線性 變化率應(yīng)用于從圖像信號分離的高頻分量，并產(chǎn)生新的高頻分量；組合單元， 將沒有噪聲的低頻分量與所述新的高頻分量進(jìn)行組合。
低頻噪聲去除單元可將預(yù)定的劃分區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù) 量與噪聲像素的數(shù)量進(jìn)行比較，計(jì)算實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值，并 且將平均像素值設(shè)置為所述預(yù)定的劃分區(qū)域的低頻分量。
低頻噪聲去除單元可包括區(qū)域劃分單元，將低頻分量劃分為預(yù)定的區(qū) 域；比較單元，將劃分區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲像素的 數(shù)量進(jìn)行比較；平均值計(jì)算單元，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪 聲像素的數(shù)量，則計(jì)算實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值；控制器，將所述 平均值設(shè)置為劃分區(qū)域的低頻分量。
如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量，則控制器可對 由區(qū)域劃分單元?jiǎng)澐值膭澐謪^(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展。
如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量，則控制器可減 小原始圖像的尺寸。
所述設(shè)備還可包括變化率計(jì)算單元，計(jì)算沒有噪聲的低頻分量的色度 信號關(guān)于亮度信號的線性變化率。
高頻噪聲去除單元可根據(jù)所述色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率，基 于從圖像信號分離的高頻分量的亮度信號改變色度信號。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法， 所述方法包括將包括亮度信號和色度信號的圖像信號分離為低頻分量和高 頻分量；從圖像信號去除低頻分量的噪聲；將沒有噪聲的低頻分量的色度信 號關(guān)于亮度信號的線性變化率應(yīng)用于從圖像信號分離的高頻分量，并產(chǎn)生新 的高頻分量；將沒有噪聲的低頻分量與所述新的高頻分量進(jìn)行組合。
從圖像信號去除低頻分量的噪聲的步驟可包括將低頻分量劃分為預(yù)定 的區(qū)域；將劃分區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲像素的數(shù)量進(jìn) 行比較；如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪聲像素的數(shù)量，則計(jì)算實(shí) 質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值；將所述平均值設(shè)置為劃分區(qū)域的低頻分量。
如果所述比較確定實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量，則可對劃分區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展。
如果所述比較確定實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量， 則可減小原始圖像的尺寸。
所述方法還可包括計(jì)算沒有噪聲的低頻分量的.色度信號關(guān)于亮度信號
的線性變化率。
應(yīng)用所述色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率的步驟可包括根據(jù)所述 色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率，基于從圖像信號分離的高頻分量的亮 度信號改變色度信號。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明以上和其它特點(diǎn) 及優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備的框
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有相應(yīng)圖像的圖表，所述圖表用于解釋在 圖1的設(shè)備中從圖像信號分離出低頻分量和高頻分量；
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于在圖1的設(shè)備中去除低頻分量的噪 聲的內(nèi)核的圖示；
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法的 流程圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在圖4的方法中用于去除低頻分量的噪 聲的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，下面描述和顯示本發(fā)明的示例性
實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備的框 圖。參照圖1，所述用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備包括顏色空間轉(zhuǎn)換 單元IOI、低頻分離單元103、高頻分離單元105、低頻噪聲去除單元107、 高頻噪聲去除單元109、組合單元111以及控制器113。
顏色空間轉(zhuǎn)換單元101將包括噪聲的線性類型的RGB彩色圖像信號轉(zhuǎn)換為YCbCr彩色圖像信號。線性類型的RGB彩色圖像信號通過下面的等式1給出的矩陣運(yùn)算根據(jù)ITU.BT-709標(biāo)準(zhǔn)被轉(zhuǎn)換為YCbCr彩色圖像信號。YCbCr彩色圖像信號被分離為亮度分量Y和色度分量CbCr。
—0.22150.71540.0721 _
=-0.1145-0.38550.5G
O—0.5016-0.4556—0.04595
(1)
由顏色空間轉(zhuǎn)換單元101輸出的YCbCr彩色圖像信號被輸入到低頻分離單元103和高頻分離單元105,并且被分離為低頻YCbCr彩色圖像信號和高頻YCbCr彩色圖像信號。
低頻分離單元103被實(shí)現(xiàn)為低通濾波器(LPF)，對包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號進(jìn)行低通濾波，并且從圖2中的(a)所示的包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號分離出低頻(直流)分量。圖2中的(b)示出了由LPF通過的從包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號分離出的低頻分量。
高頻分離單元105從圖2中的(a)所示的包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號減去圖2中的(b)所示的低頻分量，以從包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號分離出高頻分量。圖2中的(c)示出了通過從包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號減去低頻分量而獲得的高頻分量。
低頻噪聲去除單元107從包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號去除由低頻分離單元103輸出的YCbCr低頻分量的噪聲。低頻噪聲去除單元107從包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號去除低頻亮度分量(Y)、低頻色度分量(Cb)以及低頻色度分量(Cr)的噪聲。在當(dāng)前實(shí)施例中，低頻噪聲去除單元107包括內(nèi)核(kemel)產(chǎn)生單元107-1、比較單元107-2、平均值計(jì)算單元107-3以及變化率計(jì)算單元107-4，它們的所有操作均由控制器113控制。
內(nèi)核產(chǎn)生單元107-1 (作為區(qū)域劃分單元)將低頻分量的圖像劃分為預(yù)定的區(qū)域，例如5x5區(qū)域。圖3中的(a)示出了在控制器113的控制下由內(nèi)核產(chǎn)生單元107-1產(chǎn)生的5x5內(nèi)核。參照圖3中的(a), 5><5內(nèi)核包括實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素(未劃陰影線)以及噪聲分量的像素(劃陰影線)。
比較單元107-2將包括在5x5內(nèi)核中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲分量的像素的數(shù)量進(jìn)行比較。盡管沒有示出，但是包括在控制器113中的計(jì)數(shù)器對實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量和噪聲分量的像素的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。比較單元107-2接收計(jì)數(shù)結(jié)果，并且基于該計(jì)數(shù)結(jié)果來確定實(shí)質(zhì)的低頻
7分量的像素的數(shù)量是大于還是小于噪聲分量的像素的數(shù)量。
如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪聲分量的像素的數(shù)量，則平均值計(jì)算單元107-3通過計(jì)算實(shí)質(zhì)的低頻分量的所有像素值的和，并且將該像素值和除以像素的總數(shù)，來計(jì)算相應(yīng)內(nèi)核中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值。
控制器113將由平均值計(jì)算單元107-3輸出的平均值設(shè)置為相應(yīng)內(nèi)核的低頻分量值。因此，噪聲分量的像素被重寫為實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值，由此去除低頻分量的噪聲。
同時(shí)，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲分量的像素的數(shù)量，則控制器113控制內(nèi)核產(chǎn)生單元107-1擴(kuò)展相應(yīng)的內(nèi)核并將擴(kuò)展內(nèi)核中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲分量的像素的數(shù)量進(jìn)行比較。
參照圖3中的(b)，根據(jù)對5x5內(nèi)核中的像素的數(shù)量計(jì)數(shù)的結(jié)果，實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量被確定為小于噪聲分量的像素的數(shù)量。在這種情況下，控制器113將內(nèi)核擴(kuò)展(例如，10xl0)控制信號輸出到內(nèi)核產(chǎn)生單元107-1。然后，內(nèi)核產(chǎn)生單元107-1產(chǎn)生圖3中的(c)所示的10x10內(nèi)核。隨后的才喿作與上面所述的相同，因此不再重復(fù)對其的描述。
或者，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量被確定為小于噪聲分量的像素的數(shù)量，則控制器113將原始圖像的尺寸減小1/4，這將導(dǎo)致噪聲減小。其后，控制器113控制減小的圖像以產(chǎn)生內(nèi)核，比較像素的數(shù)量，并且計(jì)算像素的平均值。該操作的詳細(xì)描述與上面所述的相同，因此不再重復(fù)。
通常，YCbCr彩色圖像信號中的亮度分量(Y)的增大會使得色度分量(CbCr)減小，從而使得圖像在整體上呈現(xiàn)灰色。相反，YCbCr彩色圖像信號中的亮度分量(Y)的減小會使得色度分量(CbCr)增大，從而使得圖像過度地具有顏色。因此，因?yàn)閮H僅對亮度分量(Y)進(jìn)行重新調(diào)整會產(chǎn)生不自然的結(jié)果，所以亮度分量(Y)必須被校正，使得色度分量(CbCr)能夠被相應(yīng)地線性改變。
由于從由平均值計(jì)算單元107-3輸出的低頻分量去除噪聲，所以應(yīng)注意到，在沒有噪聲的低頻分量中，色度分量(CbCr)根據(jù)亮度分量(Y)的校正被線性改變。變化率計(jì)算單元107-4計(jì)算低頻分量的色度分量CbCr關(guān)于亮度分量(Y)的線性變化率。
當(dāng)通過鏡頭(未顯示)由電荷耦合器件(CCD)(未顯示)捕獲到圖像時(shí)，為了去除CCD陣列的靈敏度特性和CCD的暗電流，通過調(diào)整白平衡，去除光學(xué)
8黑體，并且使用伽馬曲線，來對圖像進(jìn)行校正。
當(dāng)調(diào)整圖像的白平衡時(shí)，白平衡校正系數(shù)與RGB值相乘，以使正被拍攝的場景/對象中的實(shí)際白色區(qū)域在圖像中是白色的。當(dāng)調(diào)整了白平衡的RGB數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為YCbCr顏色空間時(shí)，假設(shè)顏色通道彼此線性相關(guān)。
在當(dāng)前實(shí)施例中，YCbCr顏色空間中的Cb和Cr值關(guān)于Y值的計(jì)算使得能夠描述Cb和Cr值之間的線性關(guān)系。此外，當(dāng)從原始圖像分離出高頻分量(通過從原始圖像減去低頻分量而獲得)時(shí)，關(guān)于Y值的Cb和Cr值之間的線性關(guān)系按照相同方式在低頻分量和高頻分量中被保持，由此去除噪聲。
高頻噪聲去除單元109將由變化率計(jì)算單元107-4輸出的低頻分量的線性變化率應(yīng)用于由高頻分量分離單元105分離的高頻分量，并且產(chǎn)生新的高頻分量。
根據(jù)下面的等式2給出低頻分量的色度分量(CbCr)關(guān)于亮度分量(Y)的線性變化率以及高頻分量的色度分量(CbCr)關(guān)于亮度分量(Y)的線性變化率。
高頻噪聲去除單元109將低頻分量的色度分量(CbCr)關(guān)于亮度分量(Y)的線性變化率應(yīng)用于由高頻分量分離單元105分離的高頻分量，基于分離的高頻分量的亮度分量(Y)改變色度分量(CbCr)，并且產(chǎn)生沒有噪聲的高頻分量。
組合單元111將沒有噪聲的低頻分量的YCbCr圖像與沒有噪聲的高頻分量的YCbCr圖像進(jìn)行組合，并最終產(chǎn)生沒有顏色噪聲的YCbCr圖像信號(圖4的操作411)。
在保持圖像信號的高頻分量的同時(shí)，圖像信號的低頻分量和高頻分量的YCbCr顏色空間中的顏色通道之間的相關(guān)性用于校正由噪聲導(dǎo)致的YCbCr顏色空間的失真，由此獲得沒有顏色噪聲的圖像。
現(xiàn)在將參照圖4和圖5來描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法?？捎蓤D1中顯示的用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備來執(zhí)行根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過所述設(shè)備的外圍部件，在控制器113的控制下執(zhí)行主算法處理。
控制器113控制顏色空間轉(zhuǎn)換單元101將包括噪聲的RGB彩色圖像信號轉(zhuǎn)換為YCbCr彩色圖像信號(操作401)。 RGB彩色圖像信號通過上面所示的等式1中的矩陣運(yùn)算根據(jù)ITU.BT-709標(biāo)準(zhǔn)被轉(zhuǎn)換為YCbCr彩色圖像信號?？刂破?13控制低頻分離單元103和高頻分離單元105從YCbCr彩色圖像信號分離出低頻分量和高頻分量(操作403)。對于低頻分量，包括噪聲的YCbCr彩色圖像信號被低通濾波，如圖2中的(a)所示，并且低頻(直流)分量從YCbCr彩色圖像信號被分離，如圖2中的(b)所示。對于高頻分量，從圖2中的(a)所示的YCbCr彩色圖像信號減去圖2中的(b)所示的低頻分量，以分離出高頻分量，如圖2中的(c)所示。
如果從YCbCr彩色圖像信號完全分離出了低頻分量和高頻分量，則控制器113控制低頻噪聲去除單元107去除低頻YCbCr分量的噪聲(操作405)。圖5示出了去除低頻YCbCr分量的噪聲的方法。低頻亮度分量(Y)、低頻色度分量(Cb)以及低頻色度分量(Cr)中的每個(gè)的噪聲被去除。
控制器113控制低頻噪聲去除單元107關(guān)于低頻分量的圖像產(chǎn)生可選內(nèi)核(操作405-1)。參照圖3中的(a),低頻噪聲去除單元107的內(nèi)核產(chǎn)生單元107-l產(chǎn)生5x5內(nèi)核。該5x5內(nèi)核包括實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素(未劃陰影線)以及噪聲分量的像素(劃陰影線)。
控制器113控制低頻噪聲去除單元107將產(chǎn)生的內(nèi)核中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲分量的像素的數(shù)量進(jìn)行比較(:澡作405-2)。
控制器113確定實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量是否大于噪聲分量的像素的數(shù)量(操作405-3)。
如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪聲分量的像素的數(shù)量，則通過
計(jì)算實(shí)質(zhì)的低頻分量的所有像素值的和，并且將該像素值和除以像素的總數(shù)，來計(jì)算相應(yīng)內(nèi)核中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值(操作405-4)。
控制器113將所述平均值設(shè)置為內(nèi)核的低頻分量值(操作405-5)。噪聲分量的像素被重寫為實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值，由此去除低頻分量的噪聲。
同時(shí)，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲分量的像素的數(shù)量，則控制器113將內(nèi)核擴(kuò)展控制信號輸出到低頻噪聲去除單元107(操作405-6)。參照圖3中的(b),根據(jù)對5x5內(nèi)核中的像素的數(shù)量計(jì)數(shù)的結(jié)果，實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量被確定為小于噪聲分量的像素的數(shù)量。在這種情況下，控制器113將內(nèi)核擴(kuò)展(例如，10xlO)控制信號輸出到低頻噪聲去除單元107。低頻噪聲去除單元107產(chǎn)生圖3中的(c)所示的10x10內(nèi)核?？刂破?13在產(chǎn)生了擴(kuò)展的內(nèi)核之后進(jìn)行到操作405-2。
10或者，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲分量的像素的數(shù)量，則控制器113將原始圖像的尺寸減小1/4,這將導(dǎo)致噪聲減小。其后，控制器
113進(jìn)行到操作405-1。
在去除了低頻分量的噪聲之后，控制器113控制低頻噪聲去除單元107計(jì)算無噪聲的低頻YCbCr分量的色度分量CbCr關(guān)于亮度分量Y的線性變化率(操作407)。
控制器113控制高頻噪聲去除單元109將低頻分量的線性變化率應(yīng)用于由高頻分量分離單元105分離的高頻分量，以產(chǎn)生新的高頻分量，并去除高頻分量的噪聲(操作409)。具體地講，高頻噪聲去除單元109將低頻分量的色度分量(CbCr)關(guān)于亮度分量(Y)的線性變化率應(yīng)用于由高頻分量分離單元105分離的高頻分量，關(guān)于分離的高頻分量的亮度分量(Y)改變色度分量(CbCr),并且產(chǎn)生沒有噪聲的高頻分量。
控制器113控制組合單元111將沒有噪聲的低頻分量的YCbCr圖像與沒有噪聲的高頻分量的YCbCr圖像進(jìn)行組合，并最終產(chǎn)生沒有顏色噪聲的YCbCr圖像信號。
因此，在保持圖像信號的高頻分量的同時(shí)，通過使用圖像信號的低頻分量和高頻分量的YCbCr顏色空間中的顏色通道之間的相關(guān)性來校正由噪聲導(dǎo)致的YCbCr顏色空間的失真，由此獲得沒有顏色噪聲的圖像。
所述一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)可在任何專用或通用計(jì)算機(jī)或其它裝置(諸如相機(jī))的計(jì)算機(jī)組件上實(shí)現(xiàn)，并且這些組件可被實(shí)現(xiàn)為專門應(yīng)用，或者在客戶機(jī)-服務(wù)器架構(gòu)中被實(shí)現(xiàn)。所述計(jì)算機(jī)中的任何一個(gè)包括處理器；存儲器，存儲程序數(shù)據(jù)并執(zhí)行程序數(shù)據(jù)；永久性存儲器，諸如盤驅(qū)動(dòng)器；通信端口，處理與外部裝置的通信；以及用戶接口裝置，包括顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等。當(dāng)包括軟件模塊時(shí)，這些軟件模塊可在介質(zhì)(諸如磁帶、CD-ROM等)上被存儲為可在處理器上執(zhí)行的程序指令，其中，所述介質(zhì)可被計(jì)算機(jī)讀取，被存儲在存儲器中，并且由處理器運(yùn)行。
為了加深對本發(fā)明原理的理解，已經(jīng)參照了附圖中示出的優(yōu)選實(shí)施例，并且使用了特定語言描述了這些實(shí)施例。然而，所述特定語言不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明應(yīng)被解釋為包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常能夠想到的所有實(shí)施例。
可就功能塊組件和各種處理步驟來描述本發(fā)明?？赏ㄟ^用于執(zhí)行特定功能的多種硬件和/或軟件組件來實(shí)現(xiàn)所述功能塊。例如，本發(fā)明可采用各種集成電路組件(例如，存儲器部件、處理部件、邏輯部件、查找表等)，這些集成電路組件可在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它控制裝置的控制下執(zhí)行各種功能。
采用各種算法由任何編程或腳本語言(諸如C、 C++、 Java、匯編程序等)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，其中，通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、對象、進(jìn)程、例程或其它編程部件的任何組合來實(shí)現(xiàn)所述各種算法。此外，本發(fā)明可釆用用于電子結(jié)構(gòu)、信號處理和/或控制、數(shù)據(jù)處理等的多種傳統(tǒng)技術(shù)。詞語"機(jī)制"被寬泛地使用，并不限于機(jī)械或物理實(shí)施方式，而是包括與處理器等結(jié)合的軟件例程。
這里顯示和描述的特定實(shí)施方式是本發(fā)明的示意性示例，意圖不是以任何方式限制本發(fā)明的范圍。為簡潔起見，可以不詳細(xì)地描述傳統(tǒng)的電子技術(shù)、控制系統(tǒng)、軟件開發(fā)和這些系統(tǒng)的其它功能方面(以及這些系統(tǒng)的各個(gè)操作部件的組件)。此外，示出的各個(gè)附圖中顯示的連接線或連接器意圖是表示各個(gè)部件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理或邏輯連接。應(yīng)該注意，在實(shí)際的裝置
中可存在多種替換或附加的功能關(guān)系、物理連接或邏輯連接。另外，項(xiàng)或組件對于本發(fā)明的實(shí)施不是必要的，除非該組件被明確描述為"必要的"或"關(guān)
鍵的"。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，多種修改和改變對本領(lǐng)域技
術(shù)人員是很明顯的。
1權(quán)利要求
1、一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的設(shè)備，所述設(shè)備包括分離單元，將包括亮度信號和色度信號的圖像信號分離為低頻分量和高頻分量；低頻噪聲去除單元，從圖像信號去除低頻分量的噪聲；高頻噪聲去除單元，將沒有噪聲的低頻分量的色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率應(yīng)用于從圖像信號分離的高頻分量，并產(chǎn)生新的高頻分量；組合單元，將沒有噪聲的低頻分量與所述新的高頻分量進(jìn)行組合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，低頻噪聲去除單元將預(yù)定的劃分 區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲像素的數(shù)量進(jìn)行比較，計(jì)算實(shí) 質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值，并且將平均像素值設(shè)置為所述預(yù)定的劃分 區(qū)域的低頻分量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，低頻噪聲去除單元包括 區(qū)域劃分單元，將低頻分量劃分為預(yù)定的區(qū)域；比較單元，將劃分區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲像素的 數(shù)量進(jìn)行比較；平均值計(jì)算單元，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪聲像素的數(shù) 量，則計(jì)算實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素值的平均值；控制器，將所述平均值設(shè)置為劃分區(qū)域的低頻分量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù) 量小于噪聲像素的數(shù)量，則控制器對由區(qū)域劃分單元?jiǎng)澐值膭澐謪^(qū)域進(jìn)行擴(kuò) 展。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù) 量小于噪聲像素的數(shù)量，則控制器減小原始圖像的尺寸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括變化率計(jì)算單元，計(jì)算沒有噪聲的低頻分量的色度信號關(guān)于亮度信號的 線性變化率。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，高頻噪聲去除單元根據(jù)所述色度 信號關(guān)于亮度信號的線性變化率，基于從圖像信號分離的高頻分量的亮度信 號改變色度信號。
8、 一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法，所述方法包括 將包括亮度信號和色度信號的圖像信號分離為低頻分量和高頻分量； 從圖像信號去除低頻分量的噪聲；將沒有噪聲的低頻分量的色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率應(yīng)用于從 圖像信號分離的高頻分量，并產(chǎn)生新的高頻分量；將沒有噪聲的低頻分量與所述新的高頻分量進(jìn)行組合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，從圖像信號去除低頻分量的噪聲 的步驟包括將低頻分量劃分為預(yù)定的區(qū)域；將劃分區(qū)域中的實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量與噪聲像素的數(shù)量進(jìn)行比較；如果實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量大于噪聲像素的數(shù)量，則計(jì)算實(shí)質(zhì)的 低頻分量的像素值的平均值；將所述平均值設(shè)置為劃分區(qū)域的低頻分量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括如果所述比較確定實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量， 則對劃分區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括如果所述比較確定實(shí)質(zhì)的低頻分量的像素的數(shù)量小于噪聲像素的數(shù)量， 則減小原始圖像的尺寸。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括計(jì)算沒有噪聲的低頻分量的色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，應(yīng)用所述色度信號關(guān)于亮度信 號的線性變化率的步驟包括根據(jù)所述色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率，基于從圖像信號分離的 高頻分量的亮度信號改變色度信號。
全文摘要
提供一種用于去除圖像信號的顏色噪聲的方法和設(shè)備，其中，在保持圖像信號的高頻(HF)分量的同時(shí)，使用圖像信號的低頻(LF)分量和HF分量的YCbCr顏色空間中的顏色通道之間的相關(guān)性來校正由噪聲導(dǎo)致的YCbCr顏色空間的失真。所述設(shè)備包括分離器，將包括亮度信號和色度信號的圖像信號分離為LF分量和HF分量；LF噪聲去除器，從圖像信號去除LF分量的噪聲；HF噪聲去除器，將沒有噪聲的LF分量的色度信號關(guān)于亮度信號的線性變化率應(yīng)用于從圖像信號分離的HF分量，并產(chǎn)生新的HF分量；組合器，將沒有噪聲的LF分量與所述新的HF分量進(jìn)行組合。
文檔編號H04N9/64GK101466046SQ20081018301
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者張馴槿 申請人:三星Techwin株式會社