[发明专利]用于降低图像噪声的方法及设备

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及固态成像器装置领域，而更特定来说涉及一种用于在固态成像器装置中降低噪声的方法及设备。

背景技术

光成像应用中已使用包含电荷耦合装置(CCD)、CMOS成像器及其它装置的固态成像器。固态成像器电路包含像素单元的焦平面阵列，所述单元中的每一单元包含一光传感器，所述光传感器可以是具有用于累积光致电荷的掺杂区域的光电门、光导体或光二极管。

对于固态图像传感器来说最具挑战性的问题之一是降低噪声，尤其对于具有较小像素尺寸的传感器。噪声对图像质量的影响随着像素尺寸不断减小而增加且可对图像质量产生严重影响。具体来说，由于减小的动态范围，噪声在更小的像素中影响图像质量。解决此问题的一种方式是通过改善工艺；但是与此类改善相关联的成本较高。因此，工程师们常常关注其它降低噪声的方法。

本文简要论述可用于图像噪声消除的两种例示性方法。第一方法包含使用局部平滑滤波器，所述滤波器通过应用局部低通滤波器来降低图像中的噪声分量来运作。此类滤波器的典型实例包含平均、媒体及高斯滤波器。与局部平滑滤波器相关联的一个问题是其在作为图像一部分的高频率分量与由于噪声而产生的高频率分量之间不作区分。因此，这些滤波器不仅移除噪声，而且还使图像的边缘变模糊。

第二组噪声消除的方法在空间频域中运作。这些方法通常首先将图像数据转变成频率空间(正向转换)，然后过滤所转换的图像，且最后将所述图像转变回成所述图像空间(反向转换)。此类滤波器的典型实例包含DFT滤波器及波长转换滤波器。然而，将这些滤波器用于图像噪声消除由于处理图像数据所需要的大量计算而受阻。另外，可因使用这些滤波器来降低噪声而产生块假像及振荡。此外，最好在YUV(Y为亮度分量且U与V为色度分量)色彩空间中实施这些滤波器。因此，极需一种不会使图像的边缘变模糊的高效图像噪声消除方法及设备。

发明内容

在各种例示性实施例中，本发明涉及一种允许在成像装置中图像噪声消除的方法及设备。

根据本发明例示性实施例，一种方法及实施设备选择包含所识别像素的相邻像素对的图像校正核心，确定校正核心中像素对的平均输出信号值，确定所述平均值与所识别像素值之间的差，将所述差值与阈值相比较，并针对具有等于或小于阈值的不同值的像素对将选定的平均像素对的值并入到所识别像素值中。

附图说明

通过下面提供的关于本发明的详细说明并参照附图，将容易了解本发明的前述及其它优点及特征，其中：

图1是与像素阵列结合使用的常规微透镜及滤色片阵列的俯视图；

图2A描绘根据本发明用于像素阵列的红色或蓝色像素的图像校正核心；

图2B描绘根据本发明用于像素阵列的绿色像素的校正核心；

图3更详细地描绘图1所示校正核心；

图4显示根据本发明例示性方法由用于校正像素噪声的图像处理器来执行的方法的流程图；

图5显示根据本发明例示性实施例构成的成像器的方块图；且

图6显示并入根据本发明实施例构成的至少一个成像装置的处理器系统。

具体实施方式

在下文的详细说明中，参照附图，其形成所述说明的一部分并以图解说明的方式显示可实践本发明的特定实施例。对这些实施例的详细说明足以能使所属技术领域的技术人员实践本发明，且应了解，可利用其它实施例，且可以做出结构、逻辑及电性方面的变化而不背离本发明的精神及范围。所描述的处理步骤的进程为本发明实施例的例示；然而，所述步骤的顺序并不限于本文所阐述的顺序且如所属技术领域中已知可以改变，除了必须以某一特定顺序进行的步骤之外。

本文所使用的术语″像素″是指光元件单位单元，其含有用于将光子转变为电信号的光传感器装置及相关联结构。出于图解说明的目的，本文图式及说明中图解说明单个代表性三色像素阵列。然而，本发明可应用于单色成像器及应用于感测阵列中三个以下或三个以上色彩分量的成像器。因此，以下详细说明不应从限制意义来看待，且本发明范围仅由随附权利要求书来界定。