[发明专利]固定图像噪声的影像补偿系统

说明书

一种固定图像噪声的影像补偿系统，适用于一种4‑像元传感器，其能根据传感器以及镜头不对称性自动计算合适的固定图像噪声补偿参数。针对传感器或镜头的瑕疵可能造成的不对称的固定图像噪声，在系统运行的方法中，先将影像分割为多个网格，计算网格中各通道的像素平均值，根据以4‑像元传感器形成影像的特性，计算各像素的固定图像噪声补偿系数，当中可以外插与内插得到当前像素的补偿系数，即可以此校正影像中的固定图像噪声。

技术领域

本发明提供一种影像补偿技术，特别是指针对产生固定图像噪声的影像传感器的一种影像补偿系统。

背景技术

影像中会发生一种固定图像噪声(fixed pattern noise，FPN)，原因之一是数字影像传感器(digital imaging sensor)在长时间曝光下在特定像素的位置容易产生相对于背景为较高亮度的噪声。以拍摄照片为例，即便是拍摄不同场景的影像，会在照片中固定位置发现到相对于背景亮度不同的噪声，这类噪声可分为两类：一类为暗信号非均匀性(Dark Signal Non-Uniformity，DSNU)，另一类为光响应非均匀性(Photo Response Non-Uniformity，PRNU)。所述暗信号非均匀性(DSNU)为是镜头遮黑后检测到的固定图像噪声(FPN)，而光响应非均匀性(PRNU)则是像素对光照的反应不一致所产生的固定图像噪声。

噪声的表示可以如：P_read＝gain×P_real+offset，”P_read”表示影像传感器检测到的像素值，“gain”表示为光响应非均匀性产生的噪声，“offset”表示暗信号非均匀性造成的噪声，整个方程式显示暗光环境下出现的固定图像噪声是计算偏差(offset)补回，而正常光源环境下出现的固定图像噪声是计算其中增益(gain)来校正。

然而，固定图像噪声可能有不对称(non-uniformity)的问题，例如，当影像捕获设备中的镜头及影像传感器较差时，会使固定图像噪声发生不对称的情况，固定图像噪声不对称并不限定于左右或是上下不对称时，严重时会使上下及左右都会产生固定图像噪声不对称的情况。

现有技术中存在一种影像补偿技术，可称固定图像噪声校正(fixed patternnoise correction，FPNC)，此基于网格的固定图像噪声校正技术是根据影像区域做补偿，然而，当发生下上不对称的情况时，仍会使整张影像留有残留固定图像噪声。

发明内容

本发明申请公开一种固定图像噪声的影像补偿系统，其中运行的方法可以软件或设在特定系统中的硬件所执行，以具有影像传感器的系统为例，光线经镜头接收与影像传感器处理后形成影像，系统中的处理电路即针对影像中固定图像噪声执行固定图像噪声的影像补偿方法。

所述固定图像噪声的影像补偿方法应用在一种4-像元传感器(4-cell sensor)，这是一种采用4-像元组形成各像素通道的影像传感器，所述方法可以根据影像传感器及镜头不对称性自动计算合适的固定图像噪声的补偿参数。

根据实施例，在所述影像补偿方法的主要流程中，分割所接收的影像为一个阵列形式的多个网格，其中每个网格包括多个4-像元组，每个4-像元组包括4个像元，而每个像元具有4个像素。之后计算每个网格中各通道的平均值，并得出每个4-像元组中各像素的像素平均值，使得可依据各网格的各通道的像素平均值与其中各像素的像素平均值的比例，计算影像中各像素的固定图像噪声补偿系数，能以各像素的固定图像噪声补偿系数乘上各像素的像素值，即完成固定图像噪声补偿。

优选地，所述影像中每个4-像元组的4个像元记载4-像元传感器通过四倍拜耳阵列滤光片产生的绿(Gr)、红(R)、蓝(B)与绿(Gb)通道值。

再者，在一种实施例中，在每个4-像元组的4个像元中包括有16个像素，其中每个像素的位置分别以位置索引值表示，而所述每个网格中通道的像素平均值为各网格内同一位置索引值的像素值加总后计算的平均值，形成各通道平均值。