降低影像的空間域噪聲的方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)是一種降低影像的空間域噪聲的方法，包括下列步驟。取得一目標(biāo)像素并據(jù)以建立一運(yùn)算區(qū)塊。對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的目標(biāo)像素及多個(gè)鄰近像素的像素值進(jìn)行運(yùn)算而得到對(duì)應(yīng)運(yùn)算區(qū)塊的一變異數(shù)。依據(jù)變異數(shù)判斷目標(biāo)像素是否具有特征。若目標(biāo)像素不具有特征，則對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的多個(gè)像素進(jìn)行一濾波運(yùn)算得到一調(diào)整像素值。更新目標(biāo)像素的像素值為調(diào)整像素值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)有關(guān)一種降低影像的空間域噪聲的方法及裝置，且特別是有關(guān)于一種可有效降低影像的空間域噪聲的方法及裝置。
技術(shù)介紹
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示傳統(tǒng)影像系統(tǒng)的示意圖。影像系統(tǒng)100包括一影像生成端110 以及一影像接收端120。影像生成端110例如為一影像合成裝置或一影像擷取裝置，其產(chǎn) 生原始影像并將原始影像輸出至影像接收端120。然而，原始影像在傳輸過(guò)程中可能受到 外界環(huán)境的干擾，或是原始影像在轉(zhuǎn)換為可傳輸格式的過(guò)程中可能產(chǎn)生誤差。如此一來(lái)，影 像接收端120所接收到的影像可能為包含空間域噪聲(spatial noise)的非理想影像，而 非原始影像。因此，多種的濾波器被利用以去除空間域噪聲。然而，影像接收端120在利用 濾波器對(duì)所接收的影像進(jìn)行處理后，卻可能使得影像的細(xì)節(jié)部份亦被去除并降低影像銳利 度，而得到較為模糊的影像。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種降低影像的空間域噪聲的方法及裝置，利用統(tǒng)計(jì)的方式 切割具有特征的像素并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，可有效地降低影像的空間域噪聲，并可保留影像 的細(xì)節(jié)部份。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第一方面，提出一種降低影像的空間域噪聲的方法，包括下列步驟。 取得一目標(biāo)像素并據(jù)以建立一運(yùn)算區(qū)塊。對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的目標(biāo)像素及多個(gè)鄰近像素的像素 值進(jìn)行運(yùn)算而得到對(duì)應(yīng)運(yùn)算區(qū)塊的一變異數(shù)。依據(jù)變異數(shù)判斷目標(biāo)像素是否具有特征。若 目標(biāo)像素不具有特征，則對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的多個(gè)像素進(jìn)行一濾波運(yùn)算得到一調(diào)整像素值。更 新目標(biāo)像素的像素值為調(diào)整像素值。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第二方面，提出一種降低影像的空間域噪聲的裝置，包括一統(tǒng)計(jì)單 元、一分析單元、一減法器、一濾波器以及一加法器。統(tǒng)計(jì)單元接收一影像圖框，并對(duì)影像圖 框的多個(gè)像素分別進(jìn)行運(yùn)算而得到多個(gè)變異數(shù)。分析單元依據(jù)此些變異數(shù)分別判斷此些像 素是否具有特征。減法器接收影像圖框，并依據(jù)分析單元判斷的結(jié)果輸出不具有特征的這 些像素。濾波器對(duì)不具有特征的這些像素進(jìn)行濾波運(yùn)算而得到多個(gè)調(diào)整像素值。加法器依 據(jù)具有特征的這些像素的像素值及這些調(diào)整像素值，以輸出一調(diào)整影像圖框。附圖說(shuō)明為讓本專(zhuān)利技術(shù)的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下面將配合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的較佳實(shí)施例作 詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1繪示傳統(tǒng)影像系統(tǒng)的示意圖。圖2繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的降低影像的空間域噪聲的方法的流程圖。圖3A繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第一例的示意圖。圖3B繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第二例的示意圖。圖3C繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第三例的示意圖。圖4繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的降低影像的空間域噪聲的裝置的方塊圖。圖5繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的影像圖框的一例的示意圖。圖6繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的變異數(shù)的三維分布圖。圖7繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的不具有特征的像素的分布圖。 具體實(shí)施例方式本專(zhuān)利技術(shù)提出一種降低影像的空間域噪聲的方法及裝置，是對(duì)影像圖框 (imageframe)內(nèi)的像素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以切割出具有特征的像素并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，有效地降低 影像的空間域噪聲并保留影像的細(xì)節(jié)部份。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的降低影像的空間域噪聲的方法的流 程圖。于步驟S200中，取得一目標(biāo)像素并據(jù)以建立一運(yùn)算區(qū)塊，運(yùn)算區(qū)塊實(shí)質(zhì)上包括目標(biāo) 像素及多個(gè)鄰近像素。其中，目標(biāo)像素屬于一影像圖框。隨著影像圖框的性質(zhì)不同，運(yùn)算區(qū) 塊所涵蓋的范圍亦不同。若影像圖框只包括一圖場(chǎng)(filed)，則運(yùn)算區(qū)塊包括一 MXN的矩形區(qū)域，M及N為 正整數(shù)。請(qǐng)參照?qǐng)D3A，其繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第一例的示意圖。于圖 3A中，影像圖框300只包括一圖場(chǎng)，則運(yùn)算區(qū)塊310實(shí)質(zhì)上是一 3 X 3的遮罩(mask)，其包含 目標(biāo)像素P(i，j)(點(diǎn)狀區(qū)域)及相鄰的8個(gè)鄰近像素(斜線區(qū)域)。其中，目標(biāo)像素P(i， j)并不必然位于運(yùn)算區(qū)塊310的中心位置。若影像圖框包括多個(gè)交錯(cuò)的(interlaced)圖場(chǎng)，則運(yùn)算區(qū)塊包括多列不相鄰的 像素。請(qǐng)參照?qǐng)D3B，其繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第二例的示意圖。于圖3B 中，影像圖框320包括2個(gè)交錯(cuò)的圖場(chǎng)，則運(yùn)算區(qū)塊330實(shí)質(zhì)上遮罩了包括目標(biāo)像素P(i， j)(點(diǎn)狀區(qū)域)的3列不相鄰的像素(斜線區(qū)域)。若影像圖框經(jīng)過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生離散運(yùn)算范圍時(shí)，則運(yùn)算區(qū)塊所包括的目標(biāo)像素及多個(gè) 鄰近像素彼此可為不相鄰的。請(qǐng)參照?qǐng)D3C，其繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的運(yùn)算區(qū)塊的第 三例的示意圖。于圖3C中，影像圖框340例如為經(jīng)過(guò)小波轉(zhuǎn)換后對(duì)不同子頻帶進(jìn)行運(yùn)算， 則運(yùn)算區(qū)塊350實(shí)質(zhì)上遮罩了包含目標(biāo)像素P(i，j)(點(diǎn)狀區(qū)域)及不相鄰的8個(gè)鄰近像素 (斜線區(qū)域)。于步驟S210中，對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的目標(biāo)像素及多個(gè)鄰近像素的像素值進(jìn)行運(yùn)算而 得到對(duì)應(yīng)運(yùn)算區(qū)塊的一變異數(shù)。實(shí)際上，于步驟S210中是先計(jì)算得到運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的所有像 素的像素值的一平均數(shù)，然后再依據(jù)平均數(shù)及運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的所有像素的像素值計(jì)算得到變 異數(shù)。于步驟S220中，依據(jù)變異數(shù)判斷目標(biāo)像素是否具有特征。步驟S210及步驟S220實(shí) 質(zhì)上是用以比較目標(biāo)像素與運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的其它像素間的差異性。于步驟S220中，可預(yù)先設(shè)定一臨界值(threshold)，再通過(guò)比較變異數(shù)與臨界值 的大小來(lái)決定目標(biāo)像素是否具有特征。若變異數(shù)大于臨界值，則目標(biāo)像素會(huì)被判斷為具有 特征。若變異數(shù)小于臨界值，則目標(biāo)像素會(huì)被判斷為不具有特征。其中，具有特征的目標(biāo)像 素例如為具有邊緣(edge)信息的像素，或是點(diǎn)狀(dot)特征的像素。亦即，被判斷為具有 特征的像素可視為影像圖框中的細(xì)節(jié)部份。若目標(biāo)像素被判斷為具有特征，則于步驟S230中，不更新目標(biāo)像素的像素值。如此一來(lái)，影像圖框中的細(xì)節(jié)部份即得以保留而不會(huì)受到破 壞。若目標(biāo)像素被判斷為不具有特征，則于步驟S240中，對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的所有像素進(jìn) 行一濾波運(yùn)算得到一調(diào)整像素值。若目標(biāo)像素被判斷為不具有特征，則目標(biāo)像素可被視為 影像圖框中較為平坦的部份，故被進(jìn)行濾波運(yùn)算以去除可能帶有的空間域噪聲。其中，濾 波運(yùn)算可能為低通濾波(low pass filter)、中間值濾波(median filter)、適應(yīng)性濾波 (adaptive filter)或sigma濾波(sigma filter)等，并不做限制，端視使用者需求而定。 之后，于步驟S250中，更新目標(biāo)像素的像素值為調(diào)整像素值。然后，于步驟S260 中，檢查是否影像圖框所包括的所有像素均被檢測(cè)過(guò)是否具有特征。若否，則回到步驟 S200，重復(fù)執(zhí)行整個(gè)流程方法直到影像圖框內(nèi)的所有像素均被檢測(cè)過(guò)為止。請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的降低影像的空間域噪聲的裝置的方 塊圖。降低影像的空間域噪聲的裝置400包括一統(tǒng)計(jì)單元410、一分析單元420、一減法器 430、一濾波器440以及一加法器450。統(tǒng)計(jì)單元410用以接收一影像圖框Fi，并對(duì)影像圖 框Fi的多個(gè)像素分別進(jìn)行運(yùn)算而得到多個(gè)變異數(shù)。統(tǒng)計(jì)單元410實(shí)質(zhì)上是依據(jù)每一個(gè)像 素建立對(duì)應(yīng)的一運(yùn)算區(qū)塊，并對(duì)運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的所有像素進(jìn)行運(yùn)算而得到對(duì)應(yīng)運(yùn)算區(qū)塊的變 異數(shù)。其中，運(yùn)算區(qū)塊的建立可參考圖3A 圖3C，并不限制。請(qǐng)參照?qǐng)D5及圖6，圖5繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的影像圖框的一例的示意圖， 圖6繪示依照本專(zhuān)利技術(shù)較佳實(shí)施例的變異數(shù)的三維分布圖。統(tǒng)計(jì)單本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種降低影像的空間域噪聲的方法，包括：取得一目標(biāo)像素并據(jù)以建立一運(yùn)算區(qū)塊；對(duì)該運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的該目標(biāo)像素及多個(gè)鄰近像素的像素值進(jìn)行運(yùn)算而得到對(duì)應(yīng)該運(yùn)算區(qū)塊的一變異數(shù)；依據(jù)該變異數(shù)判斷該目標(biāo)像素是否具有特征；若該目標(biāo)像素不具有特征，則對(duì)該運(yùn)算區(qū)塊內(nèi)的該些像素進(jìn)行一濾波運(yùn)算得到一調(diào)整像素值；以及更新該目標(biāo)像素的像素值為該調(diào)整像素值。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王健釗，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：聯(lián)詠科技股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：71[中國(guó)|臺(tái)灣]