[发明专利]图像处理方法和图像处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及可应用于图像捕捉装置并且降噪的图像处理方法和图像处理装置。

背景技术

近些年来，一直存在对如下技术的强烈需求，即在与以前相比较而言更低光强并且更短曝光时间的条件下用于静态相机和视频相机的拍摄技术。然而，当以较低光强并且用较短曝光时间来拍摄图像时，因为入射光的量较小，所以电荷存储量较低。为了获得明亮的图像，必需放大所捕捉到的信号。就这一点而言，在图像传感器和模拟电路中出现的噪声也被放大。因此，获得有噪声的低质量图像。为了解决该问题，用较长的曝光时间来拍摄图像使得电荷存储量增大。随机成分被相对地减少使得S/N比被改善。然而，当用较长的曝光时间来拍摄图像时，由于在曝光期间的手部抖动导致图像模糊(称作曝光模糊)。因此必需用三角架等来固定图像捕捉装置。

作为替代方法，可以以不会引起模糊的快门速度(例如，1/30秒)连续拍摄图像，然后对连续拍摄到的多个图像进行平均以降低与时间方向无关的噪声。然而，可能存在像质变坏的问题，例如由于相机和运动物体的运动导致的图像模糊，以及由于运动物体导致的多重曝光残像。

此外，日本专利申请特开No.平9-261526(称作专利文献1)公开了一种校正经连续拍摄的手部抖动的图像然后将其重叠的技术。在这种情况下，在曝光时间中(例如在一场或者一帧中)出现手部抖动。类似的，日本专利申请特开No.平11-75105(称作专利文献2)公开了如下的技术：将整个曝光时间划分为多个部分，校正在整个曝光时间的每个部分中获得的手部抖动的图像，并且将经校正的图像相加以获得高质量图像。

发明内容

如在前述专利文献1和专利文献2中所描述的，在相加其运动经过校正的多个图像的技术中，从包含不必要的运动物体等的图像以及低对比度图像中检测到的运动向量的精度较低。因此，作为该技术的缺点，图像质量并未得到充分改善。在相加具有经加权因子处理的系数的帧的技术中，合成图像的精度是不够的。此外，当曝光时间变长时，噪声增多。因此，在相同曝光量的情况下，噪声量可能随快门速度而变化。如果不考虑这样的拍摄条件，就不能够以高精度去噪。

考虑到前述问题，期望提供一种可以以高精度去噪的图像处理方法和图像处理装置。

根据本发明的实施例，提供了一种图像处理方法，其使用按时间顺序相继的第一静止图像和第二静止图像并且输出经降噪的图像。第二静止图像的运动被逐块地补偿。第一静止图像和经运动补偿的第二静止图像的相加可靠性被逐个像素地判定，并且相对应的加权因子被设定。第一静止图像和经运动补偿的第二静止图像利用加权因子被相加或者平均，并且处理后的图像被获得。逐像素地执行的相加可靠性判定包括：提供多个像素值和噪声量的表，并且按照与根据拍摄条件从所述表中选出的一个表，来估计噪声量；根据所估计的噪声量，生成表示两个图像的空间上相同位置处的两个像素的指标值和加权因子的关系的表；以及根据所述表获得针对所述指标值的加权因子，其中，所述指标值是所述两个像素的差的绝对值，所述两个像素的移动平均的差的绝对值，或者所述两个像素的移动方差的差的绝对值。

根据本发明的实施例，提供了一种图像处理方法，其使用按时间顺序相继的第一静止图像、第二静止图像和第三静止图像，并且输出经降噪的图像。第二静止图像的运动被逐块地补偿。第一静止图像和经运动补偿的第二静止图像的相加可靠性被逐个像素地判定，并且相对应的第一加权因子被设定。第一静止图像和经运动补偿的第二静止图像利用第一加权因子被相加或者平均，并且处理后的图像被获得。第三静止图像的运动被逐块地补偿。该处理后的图像和经运动补偿的第三静止图像的相加可靠性被逐个像素地判定，并且相对应的第二加权因子被设定。该处理后的图像和经运动补偿的第三静止图像利用第二加权因子被相加或者平均，并且处理后的图像被获得。逐像素地执行的相加可靠性判定包括：提供多个像素值和噪声量的表，并且按照与根据拍摄条件从所述表中选出的一个表，来估计噪声量；根据所估计的噪声量，生成表示两个图像的空间上相同位置处的两个像素的指标值和加权因子的关系的表；以及根据所述表获得针对所述指标值的加权因子，其中，所述指标值是所述两个像素的差的绝对值，所述两个像素的移动平均的差的绝对值，或者所述两个像素的移动方差的差的绝对值。