[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理设备，图像处理方法和程序。更具体地说，本公开涉及能够减小图像噪声的图像处理设备，图像处理方法和程序。

背景技术

当进行减小图像中的噪声的降噪(NR)处理时，例如，进行应用了由包括有相同被摄体的连续摄影所拍摄的多个图像的处理。在这方面，在相关的现有技术的文献，比如日本专利申请公开No.2009-194700和2009-290827中，公开了利用多个图像的降噪用图像处理技术。

在这些文献中，公开了一种处理，所述处理通过利用由连续摄影而拍摄的多个图像，在每个图像中设置位于须经降噪的像素(目标像素)周围的参照区，并计算须经降噪的像素(目标像素)的校正像素值，来进行降噪。通过对包含在参照区中的各个像素的像素值进行算术平均运算等，进行校正像素值的计算。

当进行降噪处理时，已知更多的图像使得能够实现有效的降噪。

此外，在对时间上连续对齐的图像进行算术平均运算的三维降噪(NR)算法中，已知参照范围的加宽有利于提高NR效果。

不过，参照范围的加宽会导致增大包含在参照范围中的像素的数目。另外，在参照范围中可能包含像素值明显不同于须经降噪的目标像素的像素值的像素。这起因于例如运动被摄物体的存在，错误像素的存在，图像拍摄环境的意外变化等等。由于这些各种因素，在参照区中可能存在像素值明显不同于目标像素的像素值的像素。

如上所述，如果把与须经降噪的目标像素的像素值明显不同的像素值应用于计算目标像素的校正像素值的处理，比如算术平均处理，那么目标像素的校正像素值会被设定为错误值。

从而，当在参照区中包含像素值明显不同于须经降噪处理的目标像素的像素值的像素时，要求在计算校正像素值的处理中，不包含该像素。

这样，通过排除参照区中像素值明显不同于待校正像素的像素值的像素，并且只对选择的参照像素进行算术平均运算等，计算校正像素值，从而能够实现更精确的降噪。

在进行上述处理的情况下，需要算术平均处理是否能够适用于包含在参照区中的各个像素的判定处理，所述参照区设定在须经降噪处理的目标像素的邻近区域中。

通过例如，把目标像素的亮度值与参照区中的每个像素的亮度值之差和预定阈值相比较，进行所述判定处理。只有当目标像素的亮度值和参照区中的每个像素的亮度值之差小于所述阈值时，目标像素才是须经算术平均处理的像素。

不过，在进行上述判定处理的情况下，需要把包含在参照区中的每个像素和阈值相比较。从而，当包含在参照区中的像素的数目较大时，出现增大计算成本的问题。

发明内容

考虑到上述问题，做出了本公开的实施例，本公开的实施例意图提供一种能够有效减小图像噪声的图像处理设备，图像处理方法和程序。

按照本公开的第一实施例，提供一种图像处理设备，包括图像分析单元，用于生成具有频度分布数据的图像分析信息，频度分布数据对应于包含在参照区中的像素的像素值，其中参照区用于选择应用于须经降噪的像素的像素值的校正的参照像素，和像素值校正单元，用于通过应用图像分析信息来校正像素值。图像分析单元设定具有不同分箱宽度的多个分箱，所述不同分箱宽度是通过大小依赖亮度值而改变的亮度范围设定的，并生成通过把包含在对应于每个分箱的亮度范围中的像素的数目设定为频度数据而获得的频度分布数据。像素值校正单元选择与待校正像素对应的分箱，该分箱是包括须经降噪的像素的像素值的分箱，还选择与待校正像素对应的分箱的预定数目的邻近分箱，并利用其中应用了包含在所选分箱中的参照像素的像素值的算术运算处理，计算须经降噪的像素的校正像素值。

此外，按照本公开的实施例，像素值校正单元通过对包含在所选分箱中的参照像素的像素值进行算术平均处理，可计算须经降噪的像素的校正像素值。

此外，按照本公开的实施例，图像分析单元可利用指示亮度值和噪声标准偏差之间的对应关系的数据，生成通过把对应于亮度值Y的噪声标准偏差σ(Y)的值或者值kσ(Y)设定为分箱宽度而获得的频度分布数据，其中值kσ(Y)是通过把噪声标准偏差σ(Y)乘以预定系数k获得的。

此外，按照本公开的实施例，图像分析单元结合频度分布数据生成通过把对应于各个分箱的像素的像素值相加而获得的总和数据作为附加数据，其中频度分布数据是利用具有不同分箱宽度的多个分箱设定的。

此外，按照本公开的实施例，图像分析单元可生成把对应于各个分箱的像素的各个相应像素值Y，U和V各自相加而获得的总和数据，作为所述附加数据。