[发明专利]图像处理方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图像处理技术，且特别是有关于一种重现图像自然感(natural appearance reproduction)的图像处理方法。

背景技术

在数码相机的应用中，感光元件或电子信号的噪声滤除是很重要的一环，对于高感光度(High ISO)的数码图像来说尤其重要。在数码图像噪声滤除的过程中，往往会将物体本身的细节纹理以及渐层光影变化等也一并滤除，使得数码图像中的细节纹理呈现块状分布，失去自然风貌。

为了维持数码图像的自然感，一般针对图像噪声滤除的后处理，主要是利用图像的锐利度(sharpness)强化算法，以强化图像中的物体边缘，达到锐化的效果。对于噪声滤除后导致失去自然风貌的副作用，一般常见的处理方式是调整噪声滤除算法中的参数以减轻此效应，或是在噪声滤除时检测图像的平滑区(smoothing area)、纹理区(texture area)及锐利边缘(sharpness edge)，以分别给予不同的噪声滤除参数。

针对噪声滤除后的过度模糊图像，虽然可以使用清晰度强化算法来将物体边缘或纹理区进行锐化，使得图像细节感增加。但在噪声滤除算法中，根据图像平滑区、纹理区及锐利边缘的不同，分别给予不同的噪声滤除参数的作法会造成图像中各个区域的差异性变大，因为不同区域的噪声滤除参数往往会有一定程度的差异。如此一来，视觉上会感觉更加不自然。而如果调整噪声滤除参数以减弱各个区域的差异性，又会形成噪声无法滤除干净的问题。因此，针对噪声滤除后的图像如何呈现图像自然风貌实为待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种图像处理方法，针对噪声滤除后的图像进行后处理，由此保留较多图像细节信息并且重现图像自然感。

本发明的一种图像处理方法，包括下列步骤。获取贝尔图(Bayer pattern)色彩排列的源图像。对源图像执行第一阶图像处理以产生第一亮度色度格式图像。并对源图像执行第二阶图像处理以产生第二亮度色度格式图像。然后，对第一亮度色度格式图像执行噪声滤除(denoise)处理后产生噪声抑制图像。先对噪声抑制图像中的亮度(luminance)图像与第二亮度色度格式图像中的亮度图像进行权重处理后，合并第二亮度色度格式图像中的色度(chrominance)图像以产生处理后图像。其中噪声抑制图像的噪声降噪程度高于第二亮度色度格式图像的噪声降噪程度。

在本发明的一实施例中，上述的执行第一阶图像处理的步骤包括先对源图像执行贝尔噪声滤除(Bayer denoise)处理后，再执行颜色插值(color interpolation)处理及色彩重建(color reproduction)处理，以产生第一亮度色度格式图像。

在本发明的一实施例中，上述的执行第二阶图像处理的步骤包括直接对源图像执行颜色插值处理及色彩重建处理，以产生第二亮度色度格式图像。

在本发明的一实施例中，上述在对源图像执行第二阶图像处理以产生第二亮度色度格式图像的步骤之后，还包括对第二亮度色度格式图像进行转换，以分离出亮度图像与色度图像。接着，针对亮度图像产生对应的噪声图(noise map)。并且，将亮度图像、噪声图以及色度图像进行混合(blend)，以产生具不同特性噪声的输出图像。

在本发明的一实施例中，上述的噪声图的图像尺寸相同于亮度图像的图像尺寸。

在本发明的一实施例中，上述的噪声图包括多数个正号或负号的数值，每一数值分别对应至亮度图像中的每一像素。

在本发明的一实施例中，其中针对亮度图像产生对应的噪声图的步骤包括：对亮度图像中的每一像素决定各自的噪声数值范围(noise range)以及各自的噪声偏移量(noise offset)，由此产生单点噪声图(single pixel noise map)；对亮度图像中的每一像素决定各自的模糊遮罩(blur mask)，以产生图像遮罩指示图；以及依据图像遮罩指示图将对应的单点噪声图进行模糊化处理，以产生上述的噪声图。

在本发明的一实施例中，其中先分别对亮度图像中的各个像素决定各个噪声数值范围以及各个噪声偏移量，由此产生上述的单点噪声图的步骤包括：依据亮度图像的区块特性及亮度数值决定噪声数值范围；在噪声数值范围内随机数产生噪声数值；依据亮度图像的亮度数值进行查表，以获得噪声偏移量；以及分别将各个像素的各个噪声数值加上各个噪声偏移量，以获得上述的单点噪声图。