[发明专利]视频输入处理器、成像信号处理电路和降低噪声的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含于2007年5月17日向日本专利局提交的日本专利申请JP2007-131557的主题，通过引用的方式将其全部内容合并在此。

技术领域

本发明涉及用于成像景物并抑制通过信号处理所产生的成像信号的噪声分量的视频输入处理器。本发明还涉及成像信号处理电路和降低成像信号中噪声的方法。

背景技术

当通过被设计为例如以提高的ISO敏感度成像运动图片序列或静止图像的照相机装置来成像景物时，激活自动曝光功能。这缩短了传感器(成像装置)的曝光时间并增大了来自传感器的输出信号的增益。因此，由传感器本身和位于其周围的IC所产生的噪声的影响变得更加明显。结果，最终图像成为具有很差信噪比的带噪图像。

由与传感器本身相关的因素以及各种其他周围因素(如位于传感器周围的IC的操作频率)产生噪声。此外，图像受由于信号源(传感器)本身特性的变化和信号源本身的时间方面的(timewise)变化而引起的从低频到高频的各种噪声模式影响。

用于在照相机装置内部执行信号处理以降低或抑制噪声的公知技术采用具有大量降噪抽头(tap)的滤波器的电路进行降噪。通过由该电路执行的处理改进了所显示图像的信噪比。

然而，如果由具有大量抽头的任意普通低通滤波器(如高斯滤波器)执行所述处理，则附随地扩散边缘信息。在输出图像中，每一个边缘的陡度下降，并且可见分辨率(apparent resolution)劣化。为了解决该问题，在照相机信号的处理期间，通过在保持分辨率的同时执行滤波处理以改进输入图像的S/N的降噪技术是必要的。

用于降噪的一种公知方法使用配备有给定滤色镜(如红(R)、绿(G)和蓝(B)滤光片)的成像装置。来自景物的光经过用于截除不可见辐射分量的IR(红外辐射)截除滤波器，尤其在近红外区域中。由具有滤色镜的成像装置接收通过IR截除滤波器的辐射。从成像装置输出具有高彩色再现性的图像。另外，成像相同的景物，并且产生的图像不通过IR截除滤光片透射，以获得具有更大量信息的图像。从其信息量通过不允许图像经过IR截除滤光片来保持的图像中检测边缘信息(例如，见JP-A-2006-180269(专利对比文件1))。

在以上所引用的专利对比文件1中，将用于获得边缘信息的图像称为不可见光图像(在实施例中，称为红外光图像)。该图像保存(hold)包含从低频到高频的宽范围的频率分量的图像信息，在图像通过IR截除滤光片之前获得所述图像信息。

在以上所引用的专利对比文件1中，不可见光图像(红外光图像)通过高通滤波器，以提取高频分量。同时，在增益方面调整可见光图像，即具有高彩色再现性并且在被通过IR截除滤光片之后捕获的图像。然后，将图像通过低通滤波器，以去除噪声。然而，当图像通过低通滤波器时，扩散了分辨率信息，劣化了每一个边缘的陡度。因此，在以上所引用的专利对比文件1中，组合通过低通滤波器的可见光图像和通过高通滤波器的红外光图像，所述红外光图像保存边缘信息。因此，可以同时实现降噪和防止边缘信息扩散(每一个边缘的陡度劣化)。

关于IR截除滤光片，可以将选择性地透射或阻塞红外光分量的功能给予成像装置的单个滤色镜层。

例如，JP-A-2005-006066(专利对比文件2)公开了其每一个像素单元均由红(R)、绿(G)和蓝(B)三原色透射滤光片以及具有对红外区域敏感度并透射红外光的红外通过滤光片(infrared pass filter)组成。专利对比文件2声明红外滤光片可以是白色(W)滤光片。

另一方面，关于在白平衡调整期间执行的增益调整、彩色校正以及降噪，具有红外光分量的成像信号的处理是公知的(见JP-A-2001-078204和JP-A-2005-303704(专利对比文件3和4))。

发明内容

例如，类似于专利对比文件2所示的成像装置，每一个均具有红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)滤色镜的像素可以以2×2排列放置。以二维重复地排列像素单元。用于透射红外(IR)光的红外通过滤光片可以仅在白(W)像素上形成。因此，R、G和B的可见光图像以及红外光图像(W+IR)(在下文中可以称为A(“ALL”的缩写)图像)可以从一个成像装置中输出。

专利对比文件1中描述的技术可以通过使用如上所述作为可见光图像获得的R、G和B图像并使用作为红外光图像的A图像，执行用于关于可见光图像降噪的处理。