[发明专利]图像处理设备、图像处理方法及程序

说明书

技术领域

本公开涉及一种图像处理设备、图像处理方法及程序，尤其涉及对构成图像的缺陷像素或包括噪声的像素进行补偿的图像处理设备、图像处理方法及程序。

背景技术

对于摄像设备(诸如数字照相机)中的摄像元件中使用的滤色器，例如，在大多数情况下使用排列有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的拜耳(Bayer)排列，但是已经提出了具有包括全部波长透过型白色(W)像素的RGBW排列的滤色器，除了R、G和B色以外，这种滤色器还包括红、绿和蓝的全部波长区域。

然而，在使用RGBW排列滤色器捕获的并且具有白色(W)像素的图像中包括如下降噪处理问题。与白色(W)像素相比，R、G、B等像素灵敏度低并且噪声量大，此外，可用于计算作为降噪目标的关注像素的补偿像素值的参考像素的数量，即，与补偿目标像素具有相同颜色的参考像素的样本数量少。因此，存在如下问题：即使执行了参照具有相同颜色的像素的降噪(noise reduction,NR)处理，也不能获得显著降噪效果。

此外，如果目的是致力于噪声随光的强度变化的模型(如散射噪声)，那么这会引起平滑强度由于停留在像素本身上的噪声而显著变化以及信号水平下降的问题。

此外，由于在白色(W)排列中颜色像素采样位置散布在缺陷补偿中，所以难以区分缺陷和纹理，并且存在不能获得足够的补偿效果的问题。

另外，作为已公开的与降低图像中的噪声有关的现有技术，例如存在专利文献1(日本未审查的专利申请公报2003-224861号)、专利文献2(日本未审查的专利申请公报2011-76186号)等。

专利文献1(日本未审查的专利申请公报2003-224861号)公开了一种结构，其中通过根据亮度信号(Y)的频率分量强度减小每个区域的色差信号(C)的频率分量来降低噪声。然而，该技术即使在亮度信号(Y)和色差信号(C)之间没有关系的点处也基于Y信号进行C信号中的噪声降低，因而担心在几乎不发生亮度变化(如颜色纹理)的点处，也将失去色差信号。

在专利文献2(日本未审查的专利申请公报2011-76186号)中，公开了一种使用W像素进行纹理方向的确定并且基于该确定的结果进行缺陷补偿的技术。专利文献2公开了对W像素进行缺陷补偿的技术，但是没有公开对W以外的颜色像素进行补偿的方法。此外，由于各种方向确定处理需经过参考二维平面上的上、下、左、右方向的像素的二维处理，所以存在算术运算成本增加的问题。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查的专利申请公报2003-224861号

专利文献2：日本未审查的专利申请公报2011-76186号

发明内容

技术问题

鉴于上述问题，本公开的目的是提供一种图像处理设备、图像处理方法及程序，该图像处理设备、图像处理方法及程序用于降低在通过装配有全部波长透过型白色(W)像素的滤色器所捕获的图像中所包括的噪声或者进行缺陷补偿。

解决问题的方案

本公开的第一方面提供一种图像处理设备，包括：信号处理单元，用于执行像素值补偿，其中所述信号处理单元输入RGBW排列的图像数据，所述RGBW排列具有R、G、B各颜色像素和透过R、G和B各波长的几乎全部波长光的白色(W)像素，并且其中在颜色像素的像素值补偿处理中，所述信号处理单元在作为补偿目标的关注像素的位置处和参考区域内与所述关注像素具有相同颜色的参考像素的位置处插入W像素，基于插入W像素的各像素值计算平滑权重，从而通过执行应用所计算出的平滑权重的平滑处理来计算所述关注像素的补偿像素值。

在根据本公开的图像处理设备的一个实施例中，所述信号处理单元可以确定所述插入W像素的像素值中是否存在一个或多个饱和像素值，并且如果所述插入W像素的像素值中不存在饱和像素值，则所述信号处理单元可以通过执行应用基于所述插入W像素的各像素值计算出的平滑权重的平滑处理来计算所述关注像素的补偿像素值，并且如果在所述插入W像素的像素值中存在饱和像素值，则所述信号处理单元可以通过执行应用基于作为所述补偿目标的所述关注像素和所述参考区域内与所述关注像素具有相同颜色的所述参考像素的各像素值计算出的平滑权重的平滑处理而不应用所述插入W像素来计算所述关注像素的补偿像素值。

在根据本公开的图像处理设备的一个实施例中，所述信号处理单元可以执行以下处理：在所述参考区域为二维区域的情况下，在位于二维区域的参考区域中的与所述关注像素具有相同颜色的参考像素的位置处插入W像素。