[发明专利]基于多个图像帧形成合成图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于多个图像帧形成合成图像的方法，包括获得亮度值阵列的 序列，以表示描述基本相同场景的图像帧序列中的相应多个图像帧。

其中该合成图像是通过最终亮度值阵列表示的，

其中最终阵列中的至少一些亮度值均是通过对基于所获得序列中的阵列 的相应多个阵列的亮度值阵列序列中的每一亮度值阵列中的亮度值进行求和 而获得的。

本发明还涉及处理亮度值阵列序列的系统，每个阵列适于表示描述基本相 同场景的图像帧序列之一，该系统被配置为形成表示合成图像的亮度值的最终 阵列，其中该系统被配置为通过对基于所获得序列中的阵列的相应多个阵列的 亮度值阵列序列中的每一亮度值阵列中的亮度值进行求和，来获得最终阵列中 的至少一些亮度值。

本发明还涉及成像设备，例如，数字照相机。

本发明还涉及计算机程序。

背景技术

这种方法、系统和计算机程序的各个实例可以从US 2005/0030315获得。 将图像栈输入到已知系统中。图像栈是一组可由任何静止图像照相机或摄像机 产生的以相同尺寸记录的图像(例如，每个图像中的相同像素大致表示相同的 事物)。在3D像素集合中，普通的X和Y维度定义单个图像的坐标。Z(或 时间)维度定义叠层中的图像(或视频中的时间点)。用户将一个或多个滤波 器应用于图像栈，以形成一个或多个称为中间图像的新图像。然后，用户可以 选择原始图像或中间图像之一用作源图像，源图像中的像素可以被合成或绘成 新的结果图像。时间平滑(Temporal Smooth)滤波器将当前片(slice)与当前 片之前和之后的片进行加权混合。中值滤光器有利于去除在仅仅一个或几个图 像中发现的物体，有利于去除时间事件比如在视频中移动穿过图像中的东西， 并有利于去除时域噪声。最大直方图滤波器提供在相应跨度上最类似于该跨度 上的其他像素的像素。该滤波器有利于去除在仅仅一个或几个图像中发现的物 体。

最大直方图滤波器和中值滤波器的问题在于它们只提供跨度中的单个像 素值，这意味着有些噪声仍然存在。这样不可能将时间平滑滤波器应用于中值 或最大直方图滤波器的结果，因为它们仅产生单个图像。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的方法、系统、成像设备和计算机程序， 其允许形成具有相当好的信噪比的合成图像，其场景中的移动物体具有修正的 外形。

这个目的通过根据本发明的方法来实现，其特征在于，对于最终阵列中的 至少一个区域的任一区域，如果具有至少一个亮度值的集合的序列中的任一集 合包含与该序列中的其它集合中的亮度值偏离大于一定量值的亮度值，其中每 个集合表示所述区域并构成所获得亮度值阵列的多个所选择亮度值阵列之一 中的一部分，则表示该最终阵列中的该区域的亮度值均是由以下亮度值导出 的：

(A)基于只是所选择的多个阵列的那些阵列的各自一个的至少一个阵列 的每一个的各个亮度值，所选择的多个阵列包含具有偏差亮度值的组，或

(B)基于只是所选择的多个阵列的那些阵列的各自一个的的至少一个阵 列的每一个的各个亮度值，所选择的多个阵列包含亮度值的其它组之一。

该区域只包括用单个亮度值表示的一个像素。

因为最终阵列中至少一些亮度值都是通过基于序列中阵列的各自一个的， 对亮度值阵列的每个序列的亮度值求和来获得，至少对于用这些亮度值表示的 最终图像的那些部分，信噪比增加。因为大于一定测量值的亮度值偏差用作将 亮度值的组分成两组的标准，在最终阵列中的区域的相应显示只是基于两组之 一的亮度值，对于场景的移动部分可以确保不会弄错由于噪音的无关值。在变 形(A)中，在考虑最终阵列的情况下，基于所获得的含有具有偏差亮度值的 组的阵列，表示区域的亮度值都只是源自至少一个阵列的每一个的各个亮度 值，区域外形的变化在移动部分是更清晰可见的场景中实现。对应于背景的亮 度值被废弃。在变形(B)中，在考虑最终阵列的情况下，只基于所获得的包 含其它组亮度值之一的阵列，表示区域的亮度值都只是源自至少一个阵列的每 一个的各个亮度值，从合成图像中滤除移动目标。

与现有技术相比的其它优点在于，该方法可以在曝光不足或噪音的图像帧 的基础上进行。这是因为在最终阵列中至少一些亮度值都是基于表示图像帧的 各个阵列、对亮度值阵列序列的每一个的亮度值求和来获得。