專利名稱：圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可降低由攝像元件系列引起的噪聲的圖像處理系統(tǒng)、圖 像處理程序。
背景技術(shù)：
數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等數(shù)字?jǐn)z像裝置通常具有攝像元件；對從該攝像元件輸出的模擬信號進(jìn)行各種模擬處理的模擬電路；以及將該 模擬電路的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器。從這種數(shù)字?jǐn)z像裝置的A/D轉(zhuǎn)換器得到的數(shù)字信號中通常包含噪聲 成分，該噪聲大致可以區(qū)分為隨機(jī)性的噪聲和尖峰性的噪聲。其中隨機(jī)性的噪聲是在攝像元件和模擬電路中產(chǎn)生的，具有與白噪 聲特性近似的特性。另一方面，所述尖峰性的噪聲主要是由攝像元件引起的噪聲，其代 表例是因攝像元件的缺陷像素等而產(chǎn)生的噪聲。降低這樣的噪聲的方案以往已經(jīng)提出了很多種。關(guān)于前者即隨機(jī)性的噪聲，例如在日本特開2004-72422號公報(bào)中記 載了如下技術(shù)通過使每個(gè)彩色信號的噪聲的產(chǎn)生量模型化，從而動(dòng)態(tài) 地推定噪聲量，進(jìn)行降噪處理。由此，能夠在不影響攝像條件的情況下 進(jìn)行以像素為單位的高精度的降噪處理。并且，關(guān)于后者即尖峰性的噪聲，例如在日本特開平6-205216號公 報(bào)中記載了如下技術(shù)檢測是否為尖峰性的噪聲，在檢測出是尖峰性的 噪聲的情況下， 一邊將處理的塊尺寸放大一邊進(jìn)行中值濾波處理。由此， 具有能夠?qū)Χ喾N多樣的尖峰性的噪聲進(jìn)行穩(wěn)定的降噪處理的優(yōu)點(diǎn)。并且，關(guān)于全部噪聲，例如在日本特開平8-36640號公報(bào)中記載了 如下技術(shù)使RGB信號矢量化，并修正矢量信號使得評價(jià)函數(shù)在矢量空間內(nèi)最小化。由此，具有能夠在保持邊緣部的狀態(tài)下降低彩色噪聲的優(yōu)點(diǎn)。采用所述日本特開2004-72422號公報(bào)所記載的技術(shù)，能夠?qū)﹄S機(jī)性 的噪聲良好地進(jìn)行降噪處理，但是，具有不能對尖峰性的噪聲進(jìn)行充分 的降噪處理的問題。并且，該公報(bào)所記載的技術(shù)是對每個(gè)彩色信號獨(dú)立 進(jìn)行降噪處理的，所以需要對應(yīng)彩色信號的數(shù)量進(jìn)行處理，具有處理時(shí) 間增長的問題。并且，所述日本特開平6-205216號公報(bào)所記載的技術(shù)是一邊依次放 大塊尺寸一邊進(jìn)行中值濾波處理的技術(shù)，所以能夠良好地降低尖峰性的 噪聲，但是，將信息組尺寸放大到什么程度好則根據(jù)處理對象而不同， 所以具有處理時(shí)間不穩(wěn)定且增長的問題。再者，該公報(bào)記載的技術(shù)是對 每個(gè)彩色信號獨(dú)立地進(jìn)行中值濾波處理，所以具有產(chǎn)生色調(diào)突變的像素 的問題。另外，采用所述日本特開平8-36640號公報(bào)所記載的技術(shù)，通過適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定評價(jià)函數(shù)，能夠?qū)θ吭肼暳己玫剡M(jìn)行降噪處理，但是具有很 難自動(dòng)地設(shè)定適當(dāng)評價(jià)函數(shù)的問題。并且，在該公報(bào)所記載的技術(shù)中， 因?yàn)樾枰磸?fù)進(jìn)行處理直至評價(jià)函數(shù)收斂，所以具有處理時(shí)間不穩(wěn)定且 增長的問題。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供能夠自動(dòng)地進(jìn)行高精度的降 噪處理的圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序。另外，本發(fā)明的目的在于提供色調(diào)變化等副作用少、能夠高速地進(jìn) 行降噪處理的圖像處理系統(tǒng)、圖像處理程序。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個(gè)彩色信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，該圖像處理系統(tǒng)包括提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進(jìn) 行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域、和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附近區(qū)域；矢量化單元，其在每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域和所述附近區(qū)域上導(dǎo)出以所述多個(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；設(shè)定單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù); 過濾單元，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán)系數(shù) 的過濾處理；以及降噪單元，其根據(jù)通過所述過濾處理得到的矢量信號， 降低所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪聲。另外，本發(fā)明所涉及的圖像處理程序用于使計(jì)算機(jī)對來自攝像元件 的由多個(gè)彩色信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域、和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附近區(qū)域；矢量化步驟，其在每個(gè)所述關(guān)注 區(qū)域和所述附近區(qū)域上，導(dǎo)出以所述多個(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量 信號；設(shè)定步驟，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū) 域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的 矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán)系數(shù)的過濾處理；以及降噪步驟，其根 據(jù)通過所述過濾處理而得到的矢量信號，降低所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號 的噪聲。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是用于對上述實(shí)施方式1中拜爾型6X6像素的示例中的局部區(qū) 域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖。圖3是用于對上述實(shí)施方式1中拜爾型10X IO像素的示例中的局部 區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖。圖4是用于對上述實(shí)施方式1中色差線順序型6X6像素的示例中的 局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖。圖5是示出上述實(shí)施方式1中的加權(quán)設(shè)定部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是示出上述實(shí)施方式1中用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關(guān) 的加權(quán)系數(shù)Wi的函數(shù)的情況的線圖。圖7是用于說明上述實(shí)施方式1中與關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)WQ的算出方法的線圖。圖8是示出上述實(shí)施方式1中的噪聲推定部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是示出上述實(shí)施方式1中噪聲量相對于矢量信號的范數(shù)的關(guān)系的線圖。圖10是示出使上述圖9所示的噪聲模型簡化后的噪聲模型的線圖。 圖11是用于說明使用上述圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法的線圖。圖12是示出上述實(shí)施方式1中的過濾部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出上述實(shí)施方式1中的圖像處理系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的框圖。圖14是示出上述實(shí)施方式1中采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖。圖15是示出上述圖14的步驟S5中的噪聲量推定的詳細(xì)處理的流程圖。圖16是示出本發(fā)明實(shí)施方式2中的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖17是用于對上述實(shí)施方式2中三板型5X5像素的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖。圖18是示出上述實(shí)施方式2中的加權(quán)設(shè)定部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖19是示出上述實(shí)施方式2中用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)Wl的函數(shù)的情況的線圖。圖20是示出上述實(shí)施方式2中的噪聲推定部的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖21是示出上述實(shí)施方式2中采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖。圖22是示出上述圖21的步驟S30中的噪聲量推定的詳細(xì)處理的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 [實(shí)施方式1]圖1至圖15示出本發(fā)明的實(shí)施方式1，圖1是示出圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖，圖2是用于對拜爾型6X6像素的示例中的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu) 和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖，圖3是用于對拜爾型10X 10像素的示例中的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說 明的圖，圖4是用于對色差線順序型6X6像素的示例中的局部區(qū)域的結(jié) 構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖，圖5是示出加權(quán)設(shè)定部 的結(jié)構(gòu)的框圖，圖6是示出用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán) 系數(shù)Wi的函數(shù)的情況的線圖，圖7是用于說明與關(guān)注區(qū)域的矢量信號相 關(guān)的加權(quán)系數(shù)w。的算出方法的線圖，圖8是示出噪聲推定部的結(jié)構(gòu)的框 圖，圖9是示出噪聲量相對于矢量信號的范數(shù)的關(guān)系的線圖，圖10是示 出使圖9所示的噪聲模型簡化后的噪聲模型的線圖，圖11是用于說明使 用圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法的線圖，圖12是示 出過濾部的結(jié)構(gòu)的框圖，圖13是示出圖像處理系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的框圖， 圖14是示出采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖，圖15 是示出圖14的步驟S5中的噪聲量推定的詳細(xì)處理的流程圖。首先，參照圖1對該圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1所示的圖 像處理系統(tǒng)是在數(shù)字照相機(jī)上應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的示例。該圖像處理系統(tǒng)包括透鏡系統(tǒng)IOO、光圈IOI、 CCD 102、溫度傳 感器103、放大器104、 A/D轉(zhuǎn)換部105、緩沖器106、預(yù)設(shè)白平衡部 (PRE-WHITE BALANCE PART) 107、測光評價(jià)部108、對焦點(diǎn)檢測部 109、 AF電機(jī)110、提取部111、矢量化部112、加權(quán)設(shè)定部113、過濾部 114、降噪部115、標(biāo)量化部(SCALAR PART) 116、信號處理部117、 輸出部118、控制部119以及外部I/F部120。透鏡系統(tǒng)100用于使被攝體的光學(xué)像在CCD 102的攝像面上成像。光圈101用于規(guī)定利用透鏡系統(tǒng)IOO成像的被攝體光束的通過范圍， 從而改變在CCD 102的攝像面上成像的光學(xué)像的亮度。CCD 102是用于對成像的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、并作為模擬影像信 號而輸出的攝像元件。并且，在本實(shí)施方式中，作為CCD 102，假設(shè)是 在前面配置有圖2 (A)或圖3 (A)所示的拜爾型(Bayer)的原色濾色 器的單板攝像元件。另外，不限定于此，也可以使用在前面配置有圖4(A)所示的色差線順序型濾色器的單板攝像元件等。并且，攝像元件也并不限定于CCD,當(dāng)然也可以使用CMOS或其他的攝像元件。溫度傳感器103是收集單元，實(shí)際測量該CCD 102的溫度并向控制 部119輸出。放大器104用于放大從CCD 102輸出的影像信號。該放大器104的 放大量是根據(jù)控制部119的控制，由預(yù)設(shè)白平衡部107或測光評價(jià)部108來設(shè)定。A/D轉(zhuǎn)換部105用于將從CCD 102輸出并通過放大器104放大后的模擬影像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號。緩沖器106用于暫時(shí)存儲從A/D轉(zhuǎn)換部105輸出的數(shù)字影像信號。在預(yù)攝像模式時(shí)，預(yù)設(shè)白平衡部107針對每個(gè)彩色信號，對存儲在 緩沖器106內(nèi)的影像信號中的規(guī)定電平范圍內(nèi)的信號進(jìn)行積分(即，累 計(jì)地進(jìn)行加法運(yùn)算)，從而算出簡化白平衡系數(shù)，控制放大部104。在預(yù)攝像模式時(shí)，測光評價(jià)部108求出存儲在緩沖器106內(nèi)的影像 信號中的亮度電平，并考慮所設(shè)定的ISO感光度和手抖極限的快門速度 等，對用于形成合適曝光的光圈101的光圈值、CCD 102的電子快門速 度和放大部104的放大率等進(jìn)行控制。在預(yù)攝像模式時(shí)，對焦點(diǎn)檢測部109通過檢測存儲在緩沖器106的 影像信號中的邊緣強(qiáng)度，并控制AF電機(jī)110使得該邊緣強(qiáng)度為最大，從 而得到對焦信號。AF電機(jī)110是被對焦點(diǎn)檢測部109控制、用于驅(qū)動(dòng)透鏡系統(tǒng)100所 包含的AF透鏡的驅(qū)動(dòng)源。提取部111是在主攝像時(shí)，從存儲在緩沖器106內(nèi)的影像信號依次 提取例如圖2 (A)所示的(或者圖3 (A)所示、或者圖4 (A)所示) 的局部區(qū)域，并向矢量化部112輸出的提取單元。矢量化部112是用于使從提取部111提取的局部區(qū)域的影像信號矢 量化(參照圖2 (B)、圖3 (B)、圖4 (B)等)，并向加權(quán)設(shè)定部113、 過濾部114、降噪部115輸出的矢量化單元。加權(quán)設(shè)定部113是根據(jù)控制部119的控制，算出從矢量化部112輸出的與局部區(qū)域內(nèi)的全部矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)，并向過濾部114傳 送的設(shè)定單元。過濾部114是根據(jù)控制部119的控制，使用從加權(quán)設(shè)定部113輸出 的加權(quán)系數(shù)對從矢量化部112輸出的矢量信號進(jìn)行過濾處理，并向降噪 部115傳送處理結(jié)果的過濾單元。降噪部115是根據(jù)控制部119的控制，使用從矢量化部112輸出的 關(guān)注區(qū)域的矢量信號和從過濾部114輸出的經(jīng)過過濾處理的矢量信號， 對關(guān)注區(qū)域的矢量信號進(jìn)行降噪處理，并向標(biāo)量化部116傳送降噪后的 矢量信號的降噪單元、平均化單元。標(biāo)量化部116是根據(jù)控制部119的控制，將從降噪部115輸出的經(jīng) 過降噪處理的矢量信號轉(zhuǎn)換成CCD 102本來的彩色信號，在本實(shí)施方式 中轉(zhuǎn)換成例如R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號，并向信號處理部117傳送的 標(biāo)量化單元。并且，上述的提取部lll、矢量化部112、加權(quán)設(shè)定部113、過濾部 114、降噪部115、標(biāo)量化部116的各處理是根據(jù)控制部119的控制，以 局部區(qū)域?yàn)閱挝煌降剡M(jìn)行。信號處理部117根據(jù)控制部119的控制，對從標(biāo)量化部116輸出的 降噪后的影像信號進(jìn)行公知的插值處理、強(qiáng)調(diào)處理、壓縮處理等，并將 處理后的信號向輸出部118傳送。輸出部118向存儲卡等記錄介質(zhì)記錄并保存從信號處理部117輸出 的影像信號?？刂撇?19由例如微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，是與放大部104、 A/D轉(zhuǎn)換部 105、預(yù)設(shè)白平衡部107、測光評價(jià)部108、對焦點(diǎn)檢測部109、提取部 111、矢量化部112、加權(quán)設(shè)定部113、過濾部114、降噪部115、標(biāo)量化 部116、信號處理部117、輸出部118以及外部I/F部120在雙向上連接， 用于控制包括這些部分的該數(shù)字照相機(jī)整體的控制單元。另外，還向該 控制部119輸入來自配置在CCD 102附近的溫度傳感器103的信號。并 且，控制部19還兼作收集單元和計(jì)算單元。外部I/F部120是用于從用戶向應(yīng)用圖像處理系統(tǒng)的該數(shù)字照相機(jī)進(jìn)行輸入等的接口，其包括用于進(jìn)行電源的接通/切斷的電源開關(guān)、用于 開始進(jìn)行攝像操作的快門按鈕、以及用于切換攝像模式或其他各種模式 的模式切換按鈕等。用戶能夠通過該外部I/F部120進(jìn)行利用兩段式的 快門按鈕的第一段的按壓而開始輸入預(yù)攝像，以及利用該快門按鈕的第 二段的按壓而開始輸入主攝像。另外，用戶也能夠通過該外部I/F部120 進(jìn)行ISO感光度的設(shè)定等。并且，該外部I/F部120將所輸入的信息向控 制部119輸出。
接著，按照影像信號的流程來說明圖l所示的數(shù)字照相機(jī)的作用。 用戶在進(jìn)行攝像前，預(yù)先通過外部I/F部120設(shè)定ISO感光度等攝 像條件。
然后，用戶半按壓外部I/F部120的由兩段式開關(guān)構(gòu)成的快門按鈕， 該數(shù)字照相機(jī)進(jìn)入預(yù)攝像模式。
于是，經(jīng)由透鏡系統(tǒng)100和光圈101而成像的被攝體像通過CCD 102 進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并作為模擬影像信號輸出。
該模擬影像信號通過放大器104按照后述那樣進(jìn)行考慮了 ISO感光 度或白平衡的放大后，通過A/D轉(zhuǎn)換部105轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像信號，并存 儲在緩沖器106內(nèi)。
存儲在該緩沖器106內(nèi)的影像信號分別向預(yù)設(shè)白平衡部107、測光 評價(jià)部108和對焦點(diǎn)檢測部109傳送。
預(yù)設(shè)白平衡部107根據(jù)影像信號按照上述那樣算出簡化白平衡系 數(shù)，將算出的簡化白平衡系數(shù)向放大部104傳送。由此，放大部104對 每個(gè)彩色信號設(shè)定不同的增益來將各彩色信號放大，進(jìn)行簡化白平衡處 理。
測光評價(jià)部108根據(jù)影像信號，按照上述那樣控制光圈101的光圈 值、CCD 102的電子快門速度和放大部104的放大率等，使得形成合適 的曝光。
對焦點(diǎn)檢測部109根據(jù)影像信號，按照上述那樣檢測邊緣強(qiáng)度，并 控制AF電機(jī)110使得該邊緣強(qiáng)度為最大，從而得到對焦信號。
這樣，在進(jìn)行了焦點(diǎn)調(diào)節(jié)、曝光調(diào)節(jié)和簡化白平衡調(diào)節(jié)等后，當(dāng)用戶完全按壓外部I/F部120的由兩段式開關(guān)構(gòu)成的快門按鈕時(shí)，該數(shù)字照 相機(jī)進(jìn)入主攝像模式。
于是，與預(yù)攝像同樣，影像信號向緩沖器106傳送。該主攝像根據(jù) 通過預(yù)設(shè)白平衡部107求得的簡化白平衡系數(shù)、通過測光評價(jià)部108求 得的曝光條件、以及通過對焦點(diǎn)檢測部109求得的對焦條件而進(jìn)行，且 這些攝像時(shí)的條件傳被送給控制部119。
通過主攝像得到的緩沖器106內(nèi)的影像信號首先向提取部111傳送。
該提取部111根據(jù)控制部119的控制依次提取圖2 (A)所示的局部 區(qū)域，并向矢量化部112傳送。在此，如后所述，局部區(qū)域是包括關(guān)注 區(qū)域和與該關(guān)注區(qū)域相關(guān)的附近區(qū)域的區(qū)域。
矢量化部112根據(jù)控制部119的控制，按照圖2 (B)所示那樣從關(guān) 注區(qū)域和各附近區(qū)域?qū)С鲆訰、 Gr、 Gb、 B作為成分的四維矢量信號。 并且，矢量化部112將導(dǎo)出的矢量信號分別向加權(quán)設(shè)定部113、過濾部 114、降噪部115傳送。
加權(quán)設(shè)定部113根據(jù)控制部119的控制，使用關(guān)注區(qū)域的矢量信號 算出與局部區(qū)域內(nèi)的全部矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)，并將算出的加權(quán)系 數(shù)向過濾部114傳送。
過濾部114根據(jù)控制部119的控制，使用來自加權(quán)設(shè)定部113的加 權(quán)系數(shù)對來自矢量化部112的矢量信號進(jìn)行過濾處理，并將處理結(jié)果向 降噪部115傳送。
降噪部115根據(jù)控制部119的控制，使用來自矢量化部112的關(guān)注 區(qū)域的矢量信號和來自過濾部114的經(jīng)過過濾處理的矢量信號對關(guān)注區(qū) 域的矢量信號進(jìn)行降噪處理，并將降噪后的矢量信號向標(biāo)量化部116傳送。
標(biāo)量化部116根據(jù)控制部119的控制，將來自降噪部115的經(jīng)過降 噪處理的矢量信號轉(zhuǎn)換成攝像元件本來的彩色信號，在本實(shí)施方式中轉(zhuǎn) 換成R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號，并向信號處理部117傳送。
信號處理部117根據(jù)控制部119的控制，對從標(biāo)量化部116輸出的 降噪后的影像信號按照上述那樣進(jìn)行公知的插值處理、強(qiáng)調(diào)處理、壓縮處理等，并將處理后的信號向輸出部118傳送。
輸出部118向存儲卡等記錄介質(zhì)記錄并保存從信號處理部117輸出
的影像信號。
接著，參照圖2 圖4對局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局部區(qū)域內(nèi)的影像信號 的矢量化進(jìn)行說明。
首先，圖2 (A)示出作為局部區(qū)域而提取6X6像素的區(qū)域的情況。
圖2 (A)所示的拜爾型(Bayer)型的原色濾色器是以2X2像素作 為基本單位，在該基本單位內(nèi)的對角的像素位置上分別逐個(gè)地配置紅色 (R)、藍(lán)色(B)濾色器，在剩余的對角的像素位置上分別配置綠色(Gr、 Gb)濾色器。另外，綠色濾色器Gr和綠色濾色器Gb是相同的濾色器， 但是在本實(shí)施方式中為了便于處理而將其區(qū)分，將與紅色(R)濾色器位 于同一直線上的綠色濾色器設(shè)為Gr，將與藍(lán)色(B)濾色器位于同一直 線上的綠色濾色器設(shè)為Gb。
并且，在圖2 (A)所示的6X6像素尺寸的局部區(qū)域上，關(guān)注區(qū)域 是位于中央的2X2像素(R4，Gr4,Gb4,B4)的區(qū)域。另外，附近區(qū)域是包 含該關(guān)注區(qū)域的2X2像素的區(qū)域，并且是以與鄰接的附近區(qū)域各重疊1 行或l列的方式配置的區(qū)域。因?yàn)榫植繀^(qū)域是6X6像素尺寸，所以以重 疊的方式配置的2X2像素的區(qū)域共計(jì)是(6-1) X (6-1) =25個(gè)。因?yàn)?其中的一個(gè)是所述的關(guān)注區(qū)域，所以局部區(qū)域內(nèi)的附近區(qū)域共計(jì)為24個(gè)。
提取部111以關(guān)注區(qū)域覆蓋全部影像信號的方式(即，以關(guān)注區(qū)域 每2行或2列錯(cuò)開下去的方式)進(jìn)行局部區(qū)域的提取，所以，當(dāng)所述的 局部區(qū)域?yàn)?X6像素尺寸時(shí)，提取部1U以相對橫向鄰接的局部區(qū)域重 疊4列的方式、或者以相對縱向鄰接的局部區(qū)域重疊4行的方式提取局 部區(qū)域。
接著，圖2 (B)示出由矢量化部112生成的、與關(guān)注區(qū)域和附近區(qū) 域?qū)?yīng)的矢量信號的配置。并且，下面分別利用V。表示關(guān)注區(qū)域的矢量 信號，利用Vi (i=l 24)表示附近區(qū)域的矢量信號。
如上所述，在通過具有(R,Gr,Gb,B)的成分的四維向量進(jìn)行影像信號 的矢量化的情況下，圖2 (B)所示的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo如果參照圖2 (A),則用如下數(shù)學(xué)式1來表示。 [數(shù)學(xué)式1]<formula>formula see original document page 18</formula>并且，局部區(qū)域并不限定于圖2 (A)所示的結(jié)構(gòu)。例如如圖3 (A) 所示，也可以采取10X10像素尺寸的局部區(qū)域。另外，在該示例中，關(guān) 注區(qū)域是位于中央的2X2像素(R12，Gr12,Gb12，B12)的區(qū)域。另外，附近 區(qū)域是包含該關(guān)注區(qū)域的周圍的2X2像素的區(qū)域，并且是以不與鄰接的 附近區(qū)域重疊的方式配置的區(qū)域。因?yàn)榫植繀^(qū)域是10X10像素尺寸，所 以，以不重疊的方式配置的2X2像素的區(qū)域共計(jì)是(10/2) X (10/2) =25個(gè)。因?yàn)槠渲械囊粋€(gè)是所述的關(guān)注區(qū)域，所以局部區(qū)域內(nèi)的附近區(qū) 域共計(jì)為24個(gè)。并且，此時(shí)，圖3 (B)所示的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo 如果參照圖3 (A)，則用如下數(shù)學(xué)式2來表示。 [數(shù)學(xué)式2]<formula>formula see original document page 18</formula>這樣，當(dāng)包含在使關(guān)注區(qū)域和附近區(qū)域矢量化上所必需的R、 Gr、 Gb、 B的彩色信號時(shí)，則能夠采用以任意方式來構(gòu)成的局部區(qū)域。再者， 在上述中是以相對1個(gè)關(guān)注區(qū)域包含24個(gè)附近區(qū)域的方式設(shè)定局部區(qū) 域，但是不限定于此，也可以以相對1個(gè)關(guān)注區(qū)域包含不同的多個(gè)附近 區(qū)域的方式設(shè)定局部區(qū)域。另外，在上述中使用了在前面配置有拜爾(Bayer)型原色濾色器的 CCD，但是并不限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，作為CCD 102，也可以使用在 前面配置有色差線順序型補(bǔ)色濾色器的CCD。圖4 (A)示出色差線順序型補(bǔ)色濾色器的結(jié)構(gòu)。該色差線順序方式 的補(bǔ)色濾色器以2X2像素作為基本單位，在2X2像素的同一直線上分 別配置青色(Cy)和黃色(Ye)，在2X2像素的其他的同一直線上分別 配置品紅色(Mg)和綠色(G)。但是，品紅色(Mg)和綠色(G)的位 置構(gòu)成為在每條直線上顛倒。在這種結(jié)構(gòu)中，在提取圖4 (A)所示的6X6像素的區(qū)域作為局部 區(qū)域的情況下，關(guān)注區(qū)域是位于局部區(qū)域中央的2X2像素的(Cy4，Ye4,Mg4，G4)的區(qū)域。另外，局部區(qū)域是包含該關(guān)注區(qū)域的2X2 像素的區(qū)域，并且是以與鄰接的附近區(qū)域各重疊1行或1列的方式配置 的區(qū)域。局部區(qū)域內(nèi)的附近區(qū)域的數(shù)目基于與圖2 (A)所示的示例同樣 的理由，共計(jì)為24個(gè)。并且，此時(shí)，圖4 (B)所示的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo如果參照圖4(A)，則用如下數(shù)學(xué)式3來表示。 [數(shù)學(xué)式3]V = {v , v , v , v } = {Cy , Ye , Mg , G }0 01 02 03 04 4 4 4 4這樣，在前面配置有色差線順序型補(bǔ)色濾色器的CCD的情況也是， 當(dāng)包含在使關(guān)注區(qū)域和附近區(qū)域矢量化上所必需的Cy、 Ye、 Mg、 G的彩 色信號時(shí)，則能夠采用以任意方式來構(gòu)成的局部區(qū)域。另外，同樣也可 以以相對1個(gè)關(guān)注區(qū)域包含24個(gè)以外的附近區(qū)域的方式設(shè)定局部區(qū)域。并且，不限定于拜爾(Bayer)型的濾色器和色差線順序型的濾色器， 即使是使用了任意濾色器的攝像元件也同樣，只要以含有攝像元件的全 部彩色信號的方式設(shè)定關(guān)注區(qū)域和局部區(qū)域，就能夠進(jìn)行矢量化。并且， 矢量化并不限定于通過四維來進(jìn)行，通常能夠通過n(n為2以上的整數(shù)， 進(jìn)一步限定為3以上的整數(shù)。)維來進(jìn)行。接著，參照圖5對加權(quán)設(shè)定部113進(jìn)行說明。該圖5示出加權(quán)設(shè)定 部113的結(jié)構(gòu)的一例。該加權(quán)設(shè)定部113包括范數(shù)算出部200、第一緩沖器201、噪聲推 定部202、常數(shù)算出部203、范數(shù)選擇部204、加權(quán)系數(shù)算出部205、第 二緩沖器206、距離測度算出部207、第三緩沖器208、平均測度算出部 209、乖離度算出部210以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211。在此，矢量化部112分別連接到范數(shù)算出部200和距離測度算出部 207上。并且，作為范數(shù)算出單元的范數(shù)算出部200連接到第一緩沖器 201上。第一緩沖器201分別連接到噪聲推定部202和范數(shù)選擇部204上。 作為噪聲推定單元的噪聲推定部202分別連接到常數(shù)算出部203和乖離 度算出部210上。作為常數(shù)算出單元的常數(shù)算出部203連接到加權(quán)系數(shù) 算出部205上。范數(shù)選擇部204連接到加權(quán)系數(shù)算出部205上。作為加權(quán)系數(shù)算出單元的加權(quán)系數(shù)算出部205連接到第二緩沖器206上。作為 平均測度值算出單元的距離測度算出部207連接到第三緩沖器208上。 第三緩沖器208連接到平均測度算出部209上。作為平均測度值算出單 元的平均測度算出部209連接到乖離度算出部210上。作為乖離度算出 單元的乖離度算出部210連接到關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211上。作為 關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出單元的關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211連接到第二 緩沖器206上。另外，第二緩沖器206和第三緩沖器208分別連接到過 濾部114上。另外，控制部119與范數(shù)算出部200、噪聲推定部202、常數(shù)算出部 203、范數(shù)選擇部204、加權(quán)系數(shù)算出部205、距離測度算出部207、平均 測度算出部209、乖離度算出部210以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211在 雙向上連接，并對這些部分進(jìn)行控制。接著，對這樣的加權(quán)設(shè)定部113的作用進(jìn)行說明。 范數(shù)算出部200根據(jù)控制部119的控制，從矢量化部112依次讀取 關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。和附近區(qū)域的矢量信號Vi，并算出各矢量信號的 范數(shù)。艮口，范數(shù)算出部200首先根據(jù)如下數(shù)學(xué)式4所示的定義算出關(guān)注區(qū) 域的矢量信號V。的范數(shù)II VQ II 。 [數(shù)學(xué)式4]另外，范數(shù)算出部200同樣地按照如下數(shù)學(xué)式5所示，也算出附近 區(qū)域的矢量信號Vi的范數(shù)II Vill 。 [數(shù)學(xué)式5]這樣，通過范數(shù)算出部200算出的范數(shù)向第一緩沖器201傳送并記錄。噪聲推定部202根據(jù)控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關(guān) 注區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)II VQ II ，同時(shí)獲取來自控制部119的攝像時(shí) 的信息。并且，噪聲推定部202根據(jù)讀取的范數(shù)II VQ II和所獲取的攝像 時(shí)的信息，推定與關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。相關(guān)的噪聲量N。，并將推定的 噪聲量N。分別傳送給常數(shù)算出部203和乖離度算出部210。另外，噪聲 推定部202也將關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。的范數(shù)II V。 II傳送給常數(shù)算出部 203。常數(shù)算出部203根據(jù)控制部119的控制，從噪聲推定部202讀取關(guān) 注區(qū)域的矢量信號V。的范數(shù)il V。 II和噪聲量No，并算出用于計(jì)算附近區(qū) 域所涉及的加權(quán)系數(shù)的函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)。在本實(shí)施方式中，作為用于計(jì)算 附近區(qū)域所涉及的加權(quán)系數(shù)的函數(shù)，使用例如圖6所示的組合3個(gè)1次 函數(shù)而成的函數(shù)。該函數(shù)將附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數(shù)II Vj II作為輸 入，并輸出與矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)Wi。當(dāng)使用這樣得到的加權(quán)系數(shù) Wi時(shí)，如后所述，與關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vc不同的矢量信號的影響變小， 從而邊緣結(jié)構(gòu)被保存。該圖6所示的3個(gè)1次函數(shù)具體由如下數(shù)學(xué)式6 來定義。 [數(shù)學(xué)式6]用于決定該數(shù)學(xué)式6所示的函數(shù)形狀所必需的常數(shù)項(xiàng)除了符號不同 外，是l/No和IIVoll/No這兩項(xiàng)。因此，常數(shù)算出部203算出這兩項(xiàng)常數(shù) 項(xiàng)并傳送給加權(quán)系數(shù)算出部205。范數(shù)選擇部204根據(jù)控制部119的控制，在常數(shù)算出部203將常數(shù) 項(xiàng)傳送給加權(quán)系數(shù)算出部205后，從第一緩沖器201依次選擇附近區(qū)域 的矢量信號Vi的范數(shù)II Vi II ，并傳送給加權(quán)系數(shù)算出部205。加權(quán)系數(shù)算出部205根據(jù)控制部119的控制，相對從范數(shù)選擇部204 傳送的附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數(shù)II Vi II ，基于數(shù)學(xué)式6算出加權(quán)系數(shù)W,，并傳送給第二緩沖器206。另一方面，距離測度算出部207根據(jù)控制部119的控制，從矢量化 部112讀取關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo和附近區(qū)域的矢量信號Vi，算出如下 數(shù)學(xué)式7所示的2個(gè)矢量信號之間的距離測度值d (Vk，V,) (k=0 24， 1 =0 24)。 [數(shù)學(xué)式7]另外，該距離測度值d(Vk，V,)是矢量Vk和矢量V,的矢量差的范數(shù)II Vk—V, II 。并且，在本實(shí)施方式中，因?yàn)樵诰植繀^(qū)域內(nèi)存在25個(gè)矢量信號，所 以算出25X25 = 625個(gè)距離測度值，所算出的全部距離測度值被傳送給 第三緩沖器208并記錄。另外，距離測度值具有與交換相關(guān)的對稱性d (Vk，V》=d (V,，Vk)，并且由相同的矢量信號之間算出的范數(shù)為0 (為 d (Vk,Vk) =0)，所以也能夠省略重復(fù)的距離測度值的計(jì)算等，此時(shí)只要 算出(625-25) /2 = 300個(gè)距離測度值即可。平均測度算出部209根據(jù)控制部119的控制，從第三緩沖器208讀取關(guān)注區(qū)域的矢量信號VQ和附近區(qū)域的矢量信號Vi之間的距離測度值d(Vo,Vi)，并按照如下數(shù)學(xué)式8算出該距離測度值d (V。,Vi)的平均值A(chǔ)。 [數(shù)學(xué)式8]這樣通過平均測度算出部209算出的平均值A(chǔ)傳送給乖離度算出部210。乖離度算出部210根據(jù)控制部119的控制，從噪聲推定部202讀取 關(guān)注區(qū)域的矢量信號VQ的噪聲量NQ，并從平均測度算出部209讀取平均 值A(chǔ)。并且，乖離度算出部210根據(jù)所讀取的噪聲量No和平均值A(chǔ)，算出關(guān)注區(qū)域的矢量信號和附近區(qū)域的矢量信號之間的乖離度A/N()，將算出的乖離度a/N。傳送給關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211 。關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211根據(jù)控制部119的控制，從乖離度算 出部210讀取乖離度a/No，使用所讀取的乖離度a/No求出如下數(shù)學(xué)式9 所示的與關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。相關(guān)的加權(quán)系數(shù)wo。 [數(shù)學(xué)式9]<formula>formula see original document page 23</formula>
在此，右邊的符號max (x,y)表示取x和y的最大一方的值。 在此，參照圖7對與關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。相關(guān)的加權(quán)系數(shù)wo的計(jì)算進(jìn)行說明。在關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。是孤立點(diǎn)噪聲的情況下，需要通過增大加 權(quán)系數(shù)w。來減小影響(如后所述，加權(quán)系數(shù)大的情況影響變小)。與此 相對，在關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo不是孤立點(diǎn)噪聲的情況下，需要通過減 小加權(quán)系數(shù)w。來增大影響。因此，為了決定加權(quán)系數(shù)wo，需要掌握關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo為何 種程度的孤立點(diǎn)噪聲。為此，例如，只要用數(shù)學(xué)式8所示的距離測度值d (Vo,V。的平均值a除以噪聲量Nq，而求出關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo與 其他的矢量信號Vi在何種程度上有意乖離即可。這樣，認(rèn)為關(guān)注區(qū)域的 矢量信號Vo是孤立點(diǎn)噪聲的程度與所述的乖離度A/N。成比例。另外， 數(shù)學(xué)式9中的p是調(diào)整用的參數(shù)，例如使用p=0.2 0.8程度的值。這樣通過關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211算出的加權(quán)系數(shù)wo傳送給第 二緩沖器206。因此，在第二緩沖器206中保存有附近區(qū)域的矢量信號Vj的加權(quán)系 數(shù)Wj和關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。的加權(quán)系數(shù)wo。第二緩沖器206內(nèi)的加權(quán)系數(shù)wo、 Wj和第三緩沖器208內(nèi)的距離測 度值d (V,，Vk)根據(jù)需要傳送給過濾部114。接著，參照圖8對噪聲推定部202進(jìn)行說明。該圖8示出噪聲推定 部202的結(jié)構(gòu)的一例。該噪聲推定部202包括增益算出部300、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301、參數(shù)用 ROM 302、參數(shù)選擇部303、插補(bǔ)部304以及修正部305。在此，第 -緩沖器201是噪聲量算出單元，連接到作為參數(shù)選擇單 元的參數(shù)選擇部303上。并且，增益算出部300、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301、參 數(shù)用ROM 302分別連接到參數(shù)選擇部303上。參數(shù)選擇部303連接到插 補(bǔ)部304和修正部305上。作為噪聲量算出單元、且作為基準(zhǔn)噪聲量算 出單元的插補(bǔ)部304連接到修正部305上。作為噪聲量算出單元、且作 為基準(zhǔn)噪聲量修正單元的修正部305分別連接到常數(shù)算出部203和乖離 度算出部210上。并且，控制部119與增益算出部300、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301、參數(shù)選擇 部303、插補(bǔ)部304以及修正部305在雙向上連接，并對這些部分進(jìn)行控 制。接著，對這樣的噪聲推定部202的作用進(jìn)行說明。參數(shù)選擇部303根據(jù)控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關(guān) 注區(qū)域的矢量信號VQ的范數(shù)II V0 II 。另一方面，作為收集單元、且作為增益算出單元的增益算出部300 根據(jù)從控制部119傳送的與ISO感光度和曝光條件相關(guān)的信息(曝光信 息)、以及白平衡信息中的至少一個(gè)，求出放大部104的放大量，并將求 得的放大量傳送給參數(shù)選擇部303。并且，控制部119從溫度傳感器103獲取CCD 102的溫度信息，并 將獲取的溫度信息傳送給參數(shù)選擇部303。參數(shù)選擇部303根據(jù)來自第一緩沖器201的關(guān)注區(qū)域的矢量信號V0 的范數(shù)ll VJI 、來自增益算出部300的增益的信息、以及來自控制部119 的溫度信息，推定關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的噪聲量N()。在此，參照圖9 圖11對噪聲量的推定進(jìn)行說明。如圖9所示，示出了噪聲量N隨著矢量信號的范數(shù)II V II增大而增 加的傾向，此時(shí)的增加為相對范數(shù)ll Vll呈二維曲線的增加。因此，當(dāng)使 用2次函數(shù)使該增加的情況模型化時(shí)，則為如下數(shù)學(xué)式10所示。 [數(shù)學(xué)式10]在此，a、 P、 Y是常數(shù)項(xiàng)。但是，噪聲量N不是只根據(jù)范數(shù)II V II的變化而變化的，也根據(jù)攝 像元件的溫度或針對影像信號的增益而變化。例如，圖9繪出了噪聲量N 相對于與增益相關(guān)的3種ISO感光度100 (增益X1)、 200 (增益X2)、 400 (增益X4)的曲線。圖9所示的各條曲線形成數(shù)學(xué)式10所示的形狀，但是其系數(shù)根據(jù)與 增益相關(guān)的ISO感光度而不同。并且，雖未圖示，但噪聲量N也根據(jù)攝 像元件的溫度而變化，通常表現(xiàn)出隨著攝像元件的溫度變高而增加的傾 向。這樣，設(shè)增益為g、溫度為t，以考慮了所述的噪聲量N對增益g或 溫度t的依賴性的形式進(jìn)行噪聲模型的定型化時(shí)，則為如下數(shù)學(xué)式11所在此，agt、 pgt、 Ygt是依賴于增益g和溫度t而確定的常數(shù)項(xiàng)。 但是，多次記錄數(shù)學(xué)式ll所示的函數(shù)，通過每次運(yùn)算來算出噪聲量 的情況在處理上負(fù)擔(dān)大。為此，進(jìn)行圖IO所示的模型的簡化。g卩，在圖 10所示的簡化后的模型中，選擇施加最大噪聲量的模型作為基準(zhǔn)噪聲模 型，并且該基準(zhǔn)噪聲模型用具有規(guī)定數(shù)目的拐點(diǎn)的折線來近似。在此， 拐點(diǎn)通過由范數(shù)II V II和噪聲量N構(gòu)成的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(II V II n，Nn)來表示。 另外，n表示拐點(diǎn)的編號。并且，準(zhǔn)備用于從所述基準(zhǔn)噪聲模型導(dǎo)出其他 的噪聲模型的修正系數(shù)kgt。該修正系數(shù)kgt使用各噪聲模型和基準(zhǔn)噪聲模 型通過最小自乘法來算出。通過使基準(zhǔn)噪聲模型乘以這樣算出的修正系 數(shù)kgt，可導(dǎo)出其他的噪聲模型。參照圖ll，對從圖IO所示的簡化后的噪聲模型算出噪聲量的方法進(jìn) 行說明。例如，假設(shè)求取與范數(shù)II V II 、增益g、溫度t對應(yīng)的噪聲量N。首 先，檢索范數(shù)ll Vll屬于基準(zhǔn)噪聲模型的哪個(gè)區(qū)間。在此假設(shè)范數(shù)livll[數(shù)學(xué)式11]屬于(II VII n， Nn)和(II V||n+1, Nn+1)之間的區(qū)間。此時(shí)，利用如下 數(shù)學(xué)式12所示的線性插補(bǔ)來求取基準(zhǔn)噪聲模型中的基準(zhǔn)噪聲量Nv。[數(shù)學(xué)式12]見Nv乘以接著，如下面的數(shù)學(xué)式13所示，通過使求得的基準(zhǔn)噪聲 修正系數(shù)kgt，而求取噪聲量N。 [數(shù)學(xué)式13]返回按照圖8的說明，參數(shù)選擇部303從第一緩沖器201讀取關(guān)注 區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)IIVoll ，并且分別根據(jù)來自增益算出部300的 放大器104中的放大量設(shè)定增益g，根據(jù)來自控制部119的溫度信息設(shè)定 溫度t。接著，參數(shù)選擇部303從作為噪聲量算出單元且作為參數(shù)選擇單元 的參數(shù)用ROM 302中檢索范數(shù)II Vo II所屬的區(qū)間的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(II V II n，Nn)及(II V||n+1，Nn+1)，并將其傳送給插補(bǔ)部304。另外，參數(shù)選擇部303從參數(shù)用ROM 302中檢索與增益g和溫度t 對應(yīng)的修正系數(shù)kgt，并將檢索出的修正系數(shù)kgt傳送給修正部305。插補(bǔ)部304根據(jù)控制部119的控制，使用來自參數(shù)選擇部303的范 數(shù)II Vo II和區(qū)間的坐標(biāo)(II V II n,Nn)及(II V II n+1，Nn+1)，根據(jù)數(shù)學(xué)式12 算出基準(zhǔn)噪聲模型中的基準(zhǔn)噪聲量Nv，并將算出的基準(zhǔn)噪聲量Nv傳送給 修正部305。修正部305根據(jù)控制部119的控制，使用來自參數(shù)選擇部303的修 正系數(shù)kgt和來自插補(bǔ)部304的基準(zhǔn)噪聲量Nv，根據(jù)數(shù)學(xué)式13算出噪聲 量N。修正部305將算出的噪聲量N作為關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。的噪聲 量NQ，分別傳送給常數(shù)算出部203和乖離度算出部210。并且，參數(shù)選擇部303檢索修正系數(shù)kgt時(shí)所需要的溫度t、增益g 等信息未必需要在每次攝像時(shí)進(jìn)行求取。即，也可以構(gòu)成為將任意的信息預(yù)先存儲在作為賦予單元的標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301中，省略算出過程。 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)處理的高速化和節(jié)能化等。接著，參照圖12對過濾部114進(jìn)行說明。該圖12示出了過濾部114的結(jié)構(gòu)的一例。該過濾部114包括加權(quán)系數(shù)選擇部400、測度選擇部401、加權(quán)測 度值算出部402、緩沖器403、最小測度檢索部404以及對應(yīng)矢量選擇部 405。加權(quán)設(shè)定部113分別連接到加權(quán)系數(shù)選擇部400和測度選擇部401 上。并且，加權(quán)系數(shù)選擇部400和測度選擇部401分別連接到加權(quán)測度 值算出部402上。另外，作為加權(quán)測度值算出單元的加權(quán)測度值算出部 402通過緩沖器403和最小測度檢索部404連接到作為輸出單元的對應(yīng)矢 量選擇部405上。而且，矢量化部112連接到對應(yīng)矢量選擇部405上。 并且，對應(yīng)矢量選擇部405連接到降噪部115上。另外，控制部119與加權(quán)系數(shù)選擇部400、測度選擇部401、加權(quán)測 度值算出部402、最小測度檢索部404以及對應(yīng)矢量選擇部405在雙向上 連接，并對這些部分進(jìn)行控制。接著，對該過濾部114的作用進(jìn)行說明。加權(quán)系數(shù)選擇部400根據(jù)控制部119的控制，從加權(quán)設(shè)定部113中 依次讀取與局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)wk(k=0 24)，并傳送 給加權(quán)測度值算出部402。并且，測度選擇部401根據(jù)控制部119的控制，從加權(quán)設(shè)定部113 中依次讀取局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號之間的距離測度值d (Vk，V,) (k=0 24,1二0 24)，并傳送給加權(quán)測度值算出部402。加權(quán)測度值算出部402根據(jù)控制部119的控制，對各矢量信號算出 按照如下數(shù)學(xué)式14所示的加權(quán)測度值的總和值Tk。 [數(shù)學(xué)式14]通過加權(quán)測度值算出部402算出的加權(quán)測度值的總和值Tk傳送給緩 沖器403并記錄。而且，所述加權(quán)系數(shù)選擇部400、測度選擇部401、加權(quán)測度值算出部402中的處理是根據(jù)控制部119的控制，以各個(gè)矢量信 號為單位同步地進(jìn)行。在算出針對局部區(qū)域內(nèi)的全部矢量信號的加權(quán)測度值的總和值Tk 后，作為檢索單元的最小測度檢索部404根據(jù)控制部119的控制，從加權(quán)測度值的總和值Tk中檢索最小值Tmin。檢索到的最小值Lin從最小測度檢索部404傳送給對應(yīng)矢量選擇部405。對應(yīng)矢量選擇部405根據(jù)控制部119的控制，使用來自最小測度檢 索部404的最小值Tmin，從矢量化部112中選擇與最小值T^對應(yīng)的矢量信號Vmin，并將所選擇的矢量信號Vmin傳送給降噪部115。降噪部115根據(jù)控制部119的控制，按照如下數(shù)學(xué)式15所示那樣對 來自矢量化部112的關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。和來自過濾部114的通過過濾的輸出矢量信號V皿n進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算平均，求取降噪后的矢量信號V0，。[數(shù)學(xué)式15]在此，數(shù)學(xué)式15中的k是規(guī)定的常數(shù)項(xiàng)，取k二0 l范圍內(nèi)的值。另外，在上述中，作為圖像處理系統(tǒng)列舉了數(shù)字照相機(jī)為例，所以， 如圖1所示，圖像處理系統(tǒng)一體地構(gòu)成了包括透鏡系統(tǒng)100、光圈101、 CCD 102、溫度傳感器103、放大部104、 A/D轉(zhuǎn)換部105、預(yù)設(shè)白平衡 部107、測光評價(jià)部108、對焦點(diǎn)檢測部109、 AF電機(jī)110的攝像部。但是，作為圖像處理系統(tǒng)不必限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，如圖13所示， 攝像部也可以是獨(dú)立地。即，圖13所示的圖像處理系統(tǒng)通過獨(dú)立的攝像 部進(jìn)行攝像，將以未處理的Raw數(shù)據(jù)方式記錄在存儲卡等記錄介質(zhì)中的 影像信號從該記錄介質(zhì)中讀出并進(jìn)行處理。但是，此時(shí)，影像信號所涉 及的攝像條件等附帶信息作為頭部等記錄在記錄介質(zhì)中。另外，從獨(dú)立 的攝像部向圖像處理系統(tǒng)傳送各種信息不限定于通過記錄介質(zhì)來進(jìn)行， 也可以通過通信電路等來進(jìn)行。圖13所示的圖像處理系統(tǒng)為如下結(jié)構(gòu)從圖1所示的圖像處理系統(tǒng) 中省略透鏡系統(tǒng)100、光圈101、 CCD 102、溫度傳感器103、放大部104、A/D傳感部105、預(yù)設(shè)白平衡部107、測光評價(jià)部108、對焦點(diǎn)檢測部109 以及AF電機(jī)llO，并增加了輸入部500、頭部信息解析部501。該圖13 所示的圖像處理系統(tǒng)中的其他的基本結(jié)構(gòu)與圖1所示的相同，所以對相 同的結(jié)構(gòu)賦予同一名稱和符號并適當(dāng)省略說明，主要只對不同的部分進(jìn) 行說明。輸入部500分別連接到緩沖器106和頭部信息解析部501上。并且， 控制部119與輸入部500以及頭部信息解析部501均在雙向上連接，并 對這些部分進(jìn)行控制。接著，該圖13所示的圖像處理系統(tǒng)中的不同作用如下所述。當(dāng)通過例如鼠標(biāo)或鍵盤等外部I/F部120開始進(jìn)行再現(xiàn)操作時(shí)，保存 在存儲卡等記錄介質(zhì)中的影像信號和頭部信息通過輸入部500讀取。從輸入部500讀取的信息中的影像信號傳送給緩沖器106，頭部信 息傳送給頭部信息解析部501。頭部信息解析部501根據(jù)從輸入部500傳送的頭部信息來提取攝像 時(shí)的信息(即，所述的曝光條件、ISO感光度、白平衡信息、攝像元件的 溫度等)并傳送給控制部119。此后的處理與圖1所示的圖像處理系統(tǒng)相同。另外，在上述中，以利用硬件進(jìn)行處理為前提，但是并不限定于這 樣的結(jié)構(gòu)。例如，將來自CCD102的影像信號作為未處理的Raw數(shù)據(jù)記 錄在存儲卡等記錄介質(zhì)中，并將攝像條件等附帶信息作為頭部信息預(yù)先 記錄在記錄介質(zhì)中。并且，也可以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行作為其他軟件的圖像處 理程序，使計(jì)算機(jī)讀取記錄介質(zhì)中的信息并進(jìn)行處理。再者，從攝像部 向計(jì)算機(jī)傳送各種信息不限定于通過記錄介質(zhì)來進(jìn)行，也可以通過通信 電路等來進(jìn)行。參照圖14對基于圖像處理程序的處理的主程序進(jìn)行說明。 當(dāng)開始進(jìn)行該處理時(shí)，首先，讀取影像信號，并讀取增益等頭部信 息(步驟S1)。接著，依次提取圖2 (A)所示的包括關(guān)注區(qū)域和附近區(qū)域的6X6 像素尺寸的局部區(qū)域(步驟S2)。并且，導(dǎo)出圖2 (B)所示的25個(gè)矢量信號(步驟S3)。接著，如數(shù)學(xué)式4所示，算出矢量信號的范數(shù)(步驟S4)。然后，按照后面參照圖15進(jìn)行說明的那樣，推定與關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量(步驟S5)。另外，使用算出的矢量信號的范數(shù)和推定出的噪聲量算出在數(shù)學(xué)式6中所示的多個(gè)1次函數(shù)中使用的常數(shù)項(xiàng)(步驟S6)。接著，使用設(shè)定了常數(shù)項(xiàng)的數(shù)學(xué)式6所示的多個(gè)1次函數(shù)，算出附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權(quán)系數(shù)(步驟S7)。并且，使用在步驟S3中導(dǎo)出的矢量信號算出數(shù)學(xué)式7所示的距離測度值(步驟S8)。接著，從關(guān)注區(qū)域所涉及的距離測度值算出數(shù)學(xué)式8所示的平均測 度值(步驟S9)。并且，根據(jù)在步驟S9中算出的平均測度值和在步驟S5中推定出的 關(guān)注矢量的噪聲量來算出乖離度(步驟SIO)。然后，按照數(shù)學(xué)式9所示那樣算出與關(guān)注區(qū)域的矢量信號V。相關(guān)的 加權(quán)系數(shù)(步驟Sll)。接著，使用在步驟S7中算出的附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權(quán)系數(shù)、 在步驟Sll中算出的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的加權(quán)系數(shù)、以及在步驟S8 中算出的距離測度值，按照數(shù)學(xué)式14所示那樣算出加權(quán)測度值的總和值 (步驟S12)。并且，從所算出的加權(quán)測度值的總和值中檢索最小值(步驟S13)， 并選擇與檢索到的最小加權(quán)測度值的總和值對應(yīng)的矢量信號(步驟S14)。然后，按照數(shù)學(xué)式15所示那樣，對在步驟S14中得到的矢量信號、 關(guān)注矢量的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算平均，從而算出降噪后的矢量信 號(步驟S15)。在此，判斷是否對全部局部區(qū)域完成了處理(步驟S16)，在未完成 的情況下，返回所述步驟S2，對下一個(gè)局部區(qū)域重復(fù)進(jìn)行所述的處理。并且，在判斷為對全部局部區(qū)域完成了處理的情況下，進(jìn)行公知的 插補(bǔ)處理、強(qiáng)調(diào)處理、壓縮處理等信號處理(步驟S17)，并輸出處理后的信號(步驟S18)，結(jié)束該一系列處理。接著，參照圖15對所述圖14的步驟S5中的噪聲量推定的處理進(jìn)行說明。當(dāng)在圖14的步驟S5中開始該處理時(shí)，首先，根據(jù)讀取的頭部信息 進(jìn)行噪聲相關(guān)信息的設(shè)定、即求取增益等參數(shù)的處理(步驟S20)。但是， 在頭部信息內(nèi)不存在必需參數(shù)的情況下，則進(jìn)行分配規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值的處理。接著，讀取圖IO所示的基準(zhǔn)噪聲模型的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和修正系數(shù)(步驟 S21)。并且，選擇關(guān)注區(qū)域的矢量信號V()的范數(shù)所屬區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(步 驟S22)。接著,通過數(shù)學(xué)式12所示的插補(bǔ)處理來求取基準(zhǔn)噪聲量(步驟S23)， 通過數(shù)學(xué)式13所示的修正處理來求取噪聲量(步驟S24)。然后，輸出所算出的噪聲量(步驟S25)，從該處理返回圖14所示 的處理。根據(jù)該實(shí)施方式l，使影像信號矢量化，在矢量空間內(nèi)推定噪聲量， 根據(jù)推定的噪聲量對各矢量信號設(shè)定加權(quán)系數(shù)，使用所設(shè)定的加權(quán)系數(shù) 來進(jìn)行過濾處理，能夠根據(jù)過濾的結(jié)果進(jìn)行降噪處理。其結(jié)果是，能夠 在減少邊緣部的劣化和色調(diào)變化等副作用的同時(shí)，對全部噪聲進(jìn)行高精 度的降噪。并且，數(shù)學(xué)式9中的p和數(shù)學(xué)式15中的k只要設(shè)定一次就能夠固定， 所以基本上不需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，能夠自動(dòng)地進(jìn)行高速處理。另外，因?yàn)閷?yīng)于矢量信號的范數(shù)、攝像時(shí)攝像元件的溫度、增益 等動(dòng)態(tài)變化的條件來動(dòng)態(tài)地進(jìn)行噪聲量的推定，所以能夠執(zhí)行使用了最 佳的加權(quán)系數(shù)的過濾處理，能夠進(jìn)行高精度的降噪處理。并且，即使在不能得到所述動(dòng)態(tài)變化的條件的信息的情況下，也使 用標(biāo)準(zhǔn)值推定噪聲量，所以能夠得到穩(wěn)定的降噪效果。另外，也能夠特意省略一部分的參數(shù)計(jì)算，在該情況下，能夠構(gòu)成 可實(shí)現(xiàn)低成本化和節(jié)能化的圖像處理系統(tǒng)。并且，因?yàn)槭褂迷肼暷Ｐ瓦M(jìn)行噪聲量的計(jì)算，所以能夠高精度地進(jìn) 行噪聲量的推定。此時(shí)，若采用簡化后的噪聲模型，則根據(jù)簡化后的噪聲模型的插補(bǔ) 處理和修正處理容易安裝，所以能夠構(gòu)成低成本的系統(tǒng)。并且，因?yàn)楹?化后的噪聲模型所需要的存儲量少，所以能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低成本化。另一方面，作為用于算出加權(quán)系數(shù)的函數(shù)，使用多個(gè)1次函數(shù)的組 合，所以常數(shù)項(xiàng)的計(jì)算簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)處理的高速化和低成本化。并且，因?yàn)榕c附近區(qū)域的矢量信號的加權(quán)系數(shù)獨(dú)立地另外算出關(guān)注 區(qū)域的矢量信號的加權(quán)系數(shù)，所以提高了對尖峰性的噪聲的過濾處理的 精度，能夠進(jìn)行更高精度的降噪處理。另外，因?yàn)槭褂镁嚯x測度值作為測度值，所以能夠提高對亮度噪聲 的降噪處理的精度。并且，因?yàn)閷νㄟ^過濾處理得到的矢量信號和本來的矢量信號進(jìn)行 加權(quán)加法運(yùn)算平均，所以能夠抑制假輪廓等的產(chǎn)生，能夠進(jìn)行主觀上優(yōu) 選的降噪處理。并且，作為攝像元件，因?yàn)槭褂昧嗽谇懊媾渲糜邪轄?Bayer)型原 色濾色器或者色差線順序型濾色器的單板攝像元件，所以與現(xiàn)有的攝像 部的組合性高，能夠容易適用于很多圖像處理系統(tǒng)。并且，因?yàn)槭菇翟胩幚砗蟮氖噶啃盘柣謴?fù)為攝像元件本來的彩色信 號，所以能維持與后面的處理系統(tǒng)的互換性，能夠組合多種多樣的系統(tǒng)。[實(shí)施方式2]圖16至圖22示出本發(fā)明的實(shí)施方式2，圖16是示出圖像處理系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的框圖，圖17是用于對三板型5X5像素的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)和局 部區(qū)域內(nèi)的信號的矢量化進(jìn)行說明的圖，圖18是示出加權(quán)設(shè)定部的結(jié)構(gòu) 的框圖，圖19是示出用于算出與附近區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù) Wi的函數(shù)的情況的線圖，圖20是示出噪聲推定部的結(jié)構(gòu)的框圖，圖21 是示出采用圖像處理程序的全部信號處理的流程的流程圖，圖22是示出 圖21的步驟S30中的噪聲量推定的詳細(xì)處理的流程圖。在該實(shí)施方式2中，對與上述實(shí)施方式1相同的部分賦予相同的符號并省略說明，主要僅對不同點(diǎn)進(jìn)行說明。首先，參照圖16對該圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖16所示的 圖像處理系統(tǒng)為在數(shù)字照相機(jī)上應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的示例。該圖16所示的圖像處理系統(tǒng)對上述實(shí)施方式1的圖1所示的圖像處 理系統(tǒng)作了部分變更。即，該圖像處理系統(tǒng)為如下結(jié)構(gòu)分別將圖1所示的CCD 102更換為R—CCD 600、 G—CCD 601、 B—CCD 602，將圖1所示的加權(quán)設(shè)定部113更換為加權(quán)設(shè)定部603，將圖1所示的降噪部115更 換為作為降噪單元且作為置換單元的置換部604。并且，在R一CCD600、 G—CCD 601 、B—CCD 602上分別設(shè)置有用于將入射的光束分離成RGB三 種顏色成分的二向色棱鏡。另外，在該圖16所示的結(jié)構(gòu)例中，溫度傳感 器103配置在G一CCD 601的附近。其他的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1同樣， 對相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的名稱和符號。以下主要僅對不同的部分進(jìn)行說明。透射過透鏡系統(tǒng)100、光圈101 的光束由二向色棱鏡分離為RGB三種顏色，分別將R成分的光導(dǎo)向 R—CCD 600，將G成分的光導(dǎo)向G_CCD 601，將B成分的光導(dǎo)向B一CCD 602。并且，R—CCD 600、 G—CCD 601、 B—CCD 602分別連接到放大部104上。另外，矢量化部112連接到加權(quán)設(shè)定部603和過濾部114上。并且，分別將作為設(shè)定單元的加權(quán)設(shè)定部603連接到過濾部114上， 過濾部114連接到置換部604上，置換部604連接到標(biāo)量化部116上。并且，控制部119與R—CCD600、 G—CCD 601、 B—CCD 602、加權(quán) 設(shè)定部603、置換部604均在雙向上連接，并對這些部分進(jìn)行控制。接著，按照影像信號的流向?qū)υ搱D16所示的圖像處理系統(tǒng)的作用進(jìn) 行說明。該實(shí)施方式2的圖像處理系統(tǒng)的作用基本上與所述實(shí)施方式1 相同，所以主要僅對不同的部分進(jìn)行說明。從R—CCD 600輸出的R信號、從G—CCD 601輸出的G信號、從 B—CCD 602輸出的B信號分別由放大器104放大，通過A/D轉(zhuǎn)換部105 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳送給緩沖器106并暫時(shí)存儲。存儲在該緩沖器106內(nèi)的影像信號還向提取部111傳送。提取部111根據(jù)控制部119的控制，依次提取圖17 (A)所示的R 信號的局部區(qū)域、圖17 (B)所示的G信號的局部區(qū)域、以及圖17 (C) 所示的B信號的局部區(qū)域，并向矢量化部112傳送。在此，局部區(qū)域與 上述同樣，是包括關(guān)注區(qū)域、與該關(guān)注區(qū)域相關(guān)的附近區(qū)域的區(qū)域。矢量化部112根據(jù)控制部119的控制，從圖17 (A) 圖17 (C) 所示的關(guān)注區(qū)域以及各附近區(qū)域的信號導(dǎo)出圖17 (D)所示的以(R、 G、 B)為成分的三維矢量信號，并分別向加權(quán)設(shè)定部603和過濾部114傳送。加權(quán)設(shè)定部603根據(jù)控制部119的控制，使用關(guān)注區(qū)域的矢量信號 算出與局部區(qū)域內(nèi)的全部矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)，并向過濾部114傳 送。過濾部114根據(jù)控制部119的控制，使用來自加權(quán)設(shè)定部603的加 權(quán)系數(shù)，對來自矢量化部112的矢量信號進(jìn)行過濾處理，并向置換部604傳送。置換部604根據(jù)控制部119的控制，將來自過濾部114的經(jīng)過過濾 處理的矢量信號作為關(guān)注區(qū)域的矢量信號向標(biāo)量化部116傳送。標(biāo)量化部116根據(jù)控制部119的控制，將來自置換部604的矢量信 號轉(zhuǎn)換為攝像元件本來的彩色信號，在本實(shí)施方式中轉(zhuǎn)換為R、 G、 B的 彩色信號，并向信號處理部117傳送。另外，所述的提取部lll、矢量化部112、加權(quán)設(shè)定部603、過濾部 114、置換部604、標(biāo)量化部116的各個(gè)處理是根據(jù)控制部119的控制， 以局部區(qū)域?yàn)閱挝煌竭M(jìn)行的。信號處理部117進(jìn)行公知的強(qiáng)調(diào)處理和壓縮處理等，并將處理后的 信號向輸出部118傳送。輸出部118將從信號處理部117傳送來的影像信號記錄并保存在存 儲卡等記錄介質(zhì)中。接著，參照圖17對三板型攝像元件中的局部區(qū)域以及矢量化進(jìn)行說明。圖17 (A)示出R信號的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)，圖17 (B)示出G信號的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)，圖17 (C)示出B信號的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，假設(shè)局部區(qū)域?yàn)?X5像素尺寸。并且，R、 G、 B三種信號的關(guān)注區(qū)域?yàn)槲挥诰植繀^(qū)域中央的1X1 像素(R12,G12，B12)。另外，附近區(qū)域?yàn)榘P(guān)注區(qū)域的周圍且以不重疊 的方式配置的總計(jì)由24個(gè)1 X 1像素構(gòu)成的區(qū)域。此時(shí)，提取部111每4行或4列重疊地依次提取局部區(qū)域，使得關(guān) 注區(qū)域覆蓋全部影像信號。接著，圖17 (D)示出由矢量化部112生成的與關(guān)注區(qū)域及附近區(qū) 域?qū)?yīng)的矢量信號的配置。另外，下面分別利用V。表示關(guān)注區(qū)域的矢量 信號，利用Vj (i二l 24)表示附近區(qū)域的矢量信號。如上所述，在通過具有(R，G,B)的成分的三維向量進(jìn)行影像信號矢量 化的情況下，圖17 (D)所示的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo用如下數(shù)學(xué)式16 來表示。 [數(shù)學(xué)式16]<formula>formula see original document page 35</formula>另外，在本實(shí)施方式中，作為攝像元件使用三板式的攝像元件，但 是不必限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以是三板像素位移的攝像元件，也可 以是二板式的攝像元件，還能夠與其他任意方式的攝像元件對應(yīng)。接著，參照圖18對加權(quán)設(shè)定部603的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。該圖18示出 加權(quán)設(shè)定部603的結(jié)構(gòu)的一例。該加權(quán)設(shè)定部603包括范數(shù)算出部200、第一緩沖器201、噪聲推 定部702、常數(shù)算出部203、范數(shù)選擇部204、加權(quán)系數(shù)算出部205、第 二緩沖器206、距離測度算出部207、角度測度算出部700、乘法運(yùn)算部 701、第三緩沖器208、平均測度算出部209、乖離度算出部210以及關(guān) 注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211。艮口，該圖18所示的加權(quán)設(shè)定部603與上述實(shí)施方式1的圖5所示的 加權(quán)設(shè)定部113基本上相同，噪聲推定部202被置換為噪聲推定部702， 另外增加了角度測度算出部700和乘法運(yùn)算部701。其他的結(jié)構(gòu)相同，所 以賦予同樣的名稱和符號，以下主要僅對不同部分進(jìn)行說明。第一噪聲緩沖器201分別連接到噪聲推定部702和范數(shù)選擇部204 上，作為噪聲推定單元的噪聲推定部702分別連接到常數(shù)算出部203和 乖離度算出部210上。并且，矢量化部112分別連接到范數(shù)算出部200、距離測度算出部 207、角度測度算出部700上。另外，距離測度算出部207和角度測度算出部700連接到乘法運(yùn)算 部701上。并且，作為平均測度值算出單元的乘法運(yùn)算部701連接到第三緩沖 器208上。并且，控制部119與角度測度算出部700、乘法運(yùn)算部701、噪聲推 定部702均在雙向上連接，并對這些部分進(jìn)行控制。接著，對這樣的加權(quán)設(shè)定部603的作用中的與所述加權(quán)設(shè)定部113 的作用不同的部分進(jìn)行說明。噪聲推定部702根據(jù)控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關(guān) 注區(qū)域的矢量信號V。的范數(shù)I1 VQII 。并且，噪聲推定部702根據(jù)所述關(guān) 注區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)II V。 II和來自控制部119的攝像時(shí)的信息， 推定與關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo相關(guān)的噪聲量NQ，并將所推定的噪聲量 No分別向常數(shù)算出部203和乖離度算出部210傳送。并且，噪聲推定部 702也將關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)II VQ II向常數(shù)算出部203傳送。常數(shù)算出部203根據(jù)控制部119的控制，讀取來自噪聲推定部702 的關(guān)注區(qū)域的矢量信號VQ的范數(shù)II VQ II和噪聲量NQ，算出用于計(jì)算加權(quán) 系數(shù)的函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)。在本實(shí)施方式中，作為用于計(jì)算加權(quán)系數(shù)的函數(shù)， 使用例如圖19所示的單一的2次函數(shù)。該函數(shù)是將附近區(qū)域的矢量信號 V,的范數(shù)II Vi II作為輸入，并輸出與矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)Wi的函數(shù)。 圖19所示的2次函數(shù)由如下的數(shù)學(xué)式17來定義。 [數(shù)學(xué)式17]<formula>formula see original document page 36</formula>常數(shù)算出部203算出該數(shù)學(xué)式17所示的第3項(xiàng)常數(shù)項(xiàng)，并向加權(quán)系數(shù)算出部205傳送。范數(shù)選擇部204根據(jù)控制部119的控制，從第一緩沖器201中依次 選擇附近區(qū)域的矢量信號Vj的范數(shù)II Vj II ，并向加權(quán)系數(shù)算出部205傳送。加權(quán)系數(shù)算出部205根據(jù)控制部119的控制，相對從范數(shù)選擇部204 傳送的附近區(qū)域的矢量信號Vi的范數(shù)II Vj II ，基于數(shù)學(xué)式17算出加權(quán)系 數(shù)Wi，并將算出的加權(quán)系數(shù)Wi向第二緩沖器206傳送。另一方面，作為平均測度值算出單元的角度測度算出部700根據(jù)控 制部119的控制，從矢量化部112讀取關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo和附近區(qū) 域的矢量信號V,，算出如下數(shù)學(xué)式18所示的2個(gè)矢量信號之間的角度測 度值a (Vk，V,) (k=0 24， 1 = 0 24)。 [數(shù)學(xué)式18]角度測度算出部700將算出的角度測度值a (Vk,V。向乘法運(yùn)算部 701傳送。另外，該角度測度值也與上述距離測度值同樣，具有與交換相關(guān)的 對稱性a (Vk，V,) =a (V,，Vk)，并且由相同的矢量信號之間算出的角度 測度值為0，所以能夠省略重復(fù)的角度測度值的計(jì)算等，此時(shí)，只要算出 (625-25) /2 = 300個(gè)角度測度值即可。并且，距離測度算出部207算出與實(shí)施方式1中數(shù)學(xué)式7所示相同 的距離測度值d (Vk，V》，并將算出的距離測度值d (Vk，V,)向乘法運(yùn)算 部701傳送。乘法運(yùn)算部701按照如下數(shù)學(xué)式19所示那樣對來自角度測度算出部 700的角度測度值a (Vk,V,)和來自距離測度算出部207的距離測度值d(Vk,V,)進(jìn)行乘法運(yùn)算，算出組合了兩個(gè)測度值的測度值ad (Vk，V,)。 [數(shù)學(xué)式19]IX、<formula>formula see original document page 38</formula>乘法運(yùn)算部701將算出的測度值ad(Vk,V!)向第三緩沖器208傳送。 第三緩沖器208對傳送的測度值ad (Vk，V,)進(jìn)行記錄。這以后的處理與上述實(shí)施方式1的圖5所示的加權(quán)設(shè)定部113同樣。接著，參照圖20對噪聲推定部702的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。該圖20示出 噪聲推定部702的結(jié)構(gòu)的一例。該噪聲推定部702包括增益算出部300、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301、以及檢 查表部800。艮P，該圖20所示的噪聲推定部702與上述實(shí)施方式1的圖8所示的 噪聲推定部202基本上相同，增加了作為噪聲量算出單元且作為檢查表 單元的檢查表部800，并省略了參數(shù)用ROM302、參數(shù)選擇部303、插補(bǔ) 部304以及修正部305。其他結(jié)構(gòu)相同，所以賦予相同的名稱和符號，以 下主要僅對不同的部分進(jìn)行說明。第一緩沖器201、增益算出部300、標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301分別連接到檢 查表部800上。檢查表部800分別連接到常數(shù)算出部203和乖離度算出部210上。 并且，控制部119與檢查表部800也在雙向上連接，并對其進(jìn)行控制。接著，對這樣的噪聲推定部702的作用中的與所述噪聲推定部202 的作用不同的部分進(jìn)行說明。檢查表部800根據(jù)控制部119的控制，從第一緩沖器201讀取關(guān)注 區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)II Vo II 。作為收集單元且作為增益算出單元的增益算出部300根據(jù)從控制部 119傳送的與ISO感光度和曝光條件相關(guān)的信息(曝光信息)、以及白平 衡信息中的至少一個(gè)，求出放大部104的放大量，并將求得的放大量向 檢査表部800傳送。并且，控制部119從溫度傳感器103獲取G—CCD 601的溫度信息， 并將獲取的溫度信息向檢查表部800傳送。檢查表部800根據(jù)來自第一緩沖器201的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的范數(shù)IIVoll 、來自增益算出部300的增益的信息、以及來自控制部119 的溫度信息，輸出關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的噪聲量No。另外，該檢査表部800是記錄了矢量信號的范數(shù)、與影像信號相關(guān) 的增益、攝像元件的溫度、以及矢量信號的噪聲量之間的關(guān)系的檢査表， 其根據(jù)實(shí)施方式1的數(shù)學(xué)式11而構(gòu)成。通過檢查表部800得到的噪聲量分別向常數(shù)算出部203和乖離度算 出部210傳送。另外，在上述中，作為測度值而組合了角度測度值a (Vk,V》和距 離測度值d (Vk，V,)這兩個(gè)，但是不必限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，也可以 是單一地僅使用角度測度值a (Vk，V,)或者僅使用距離測度值d (Vk,V,) 的結(jié)構(gòu)。并且，在組合兩個(gè)的情況下也不限定于乘法運(yùn)算。而且，與上述的實(shí)施方式l的圖13所示基本上相同，也能構(gòu)成為 將由另外的攝像部所拍攝的、存儲在存儲卡等記錄介質(zhì)中的影像信號從 該記錄介質(zhì)中讀出并進(jìn)行處理。另外，在上述中，以通過硬件來處理作為前提，但是并不限定于這 種結(jié)構(gòu)。例如，預(yù)先將來自R—CCD600、 G—CCD 601、 B—CCD602的影 像信號作為未處理的Raw數(shù)據(jù)記錄在存儲卡等記錄介質(zhì)中，并將來自控 制部119的攝像條件等附帶信息作為頭部信息記錄在記錄介質(zhì)中。并且， 也能夠使計(jì)算機(jī)執(zhí)行作為另外的軟件的圖像處理程序，使計(jì)算機(jī)讀取記 錄介質(zhì)的信息并進(jìn)行處理。另外，從攝像部向計(jì)算機(jī)傳送各種信息不限 定于通過記錄介質(zhì)來進(jìn)行，也可以通過通信電路等來進(jìn)行，這與上述相 同。參照圖21對圖像處理程序的處理的主程序進(jìn)行說明。另外，對該圖 21所示的處理中的與上述實(shí)施方式1的圖14所示的處理大致相同的處理 標(biāo)注相同的符號。當(dāng)開始進(jìn)行該處理時(shí)，首先，讀取影像信號，并讀取增益等頭部信 息(步驟S1)。并且，導(dǎo)出圖17 (D)所示的25個(gè)矢量信號(步驟S3)。接著，按照數(shù)學(xué)式4那樣算出矢量信號的范數(shù)(步驟S4)。然后，按照后面參照圖22進(jìn)行說明的那樣，推定與關(guān)注區(qū)域的矢量 信號相關(guān)的噪聲量(步驟S30)。另外，使用所算出的矢量信號的范數(shù)和所推定的噪聲量，算出數(shù)學(xué) 式17所示的2次函數(shù)中使用的常數(shù)項(xiàng)(步驟S6)。接著，使用設(shè)定了常數(shù)項(xiàng)的數(shù)學(xué)式17所示的2次函數(shù)，算出附近區(qū) 域的矢量信號Vj的加權(quán)系數(shù)(步驟S7)。并且，使用在步驟S3中導(dǎo)出的矢量信號，算出數(shù)學(xué)式18所示的角 度測度值和數(shù)學(xué)式7所示的距離測度值(步驟S31)。接著，按照數(shù)學(xué)式19所示那樣算出組合了 2個(gè)測度值所得的測度值 (步驟S32)。接著，根據(jù)關(guān)注區(qū)域所涉及的測度值算出平均測度值(步驟S9)。并且，根據(jù)在步驟S9中算出的平均測度值和在步驟S30中推定的關(guān) 注區(qū)域的噪聲量，算出乖離度(步驟SIO)。然后，按照數(shù)學(xué)式9那樣算出與關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo相關(guān)的加權(quán) 系數(shù)(步驟Sll)。接著，使用在步驟S7中算出的附近區(qū)域的矢量信號Vi的加權(quán)系數(shù)、 在步驟Sll中算出的關(guān)注區(qū)域的矢量信號Vo的加權(quán)系數(shù)、以及在步驟S32 中算出的測度值，算出加權(quán)測度值的總和值(步驟S12)。并且，從所算出的加權(quán)測度值的總和值中檢索最小值(步驟S13)， 并選擇與所檢索到的最小加權(quán)測度值的總和值對應(yīng)的矢量信號(步驟 S14)。然后，通過將在步驟S14中得到的矢量信號作為(置換為)關(guān)注區(qū) 域的矢量信號，得到降噪后的矢量信號(步驟S33)。在此，判斷是否對全部局部區(qū)域完成了處理(步驟S16)，在未完成 的情況下，返回所述步驟S2，對下一個(gè)局部區(qū)域重復(fù)進(jìn)行上述處理。并且，在判斷為對全部局部區(qū)域完成了處理的情況下，進(jìn)行公知的 強(qiáng)調(diào)處理、壓縮處理等信號處理(步驟S17)，并輸出處理后的信號(步驟S18)，結(jié)束該一系列處理。接著，參照圖22，對所述圖21的步驟S30中的推定噪聲量的處理 進(jìn)行說明。當(dāng)在圖21的步驟S30中開始進(jìn)行該處理時(shí)，首先，根據(jù)所讀取的頭 部信息進(jìn)行噪聲相關(guān)信息的設(shè)定、即求取增益等參數(shù)的處理(步驟S20)。 但是，在頭部信息內(nèi)不存在必需參數(shù)的情況下，進(jìn)行分配規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值 的處理。接著，根據(jù)在步驟S20中求取的各參數(shù)，使用檢査表求取噪聲量(步 驟S40)。然后，輸出所算出的噪聲量(步驟S25)，從該處理返回圖21所示 的處理。根據(jù)這樣的實(shí)施方式2，使影像信號矢量化，在矢量空間內(nèi)推定噪 聲量，根據(jù)推定的噪聲量設(shè)定針對各矢量信號的加權(quán)系數(shù)，使用所設(shè)定 的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行過濾處理，能夠根據(jù)過濾的結(jié)果進(jìn)行降噪處理。其結(jié)果 是，與上述實(shí)施方式1相同，能夠在減少邊緣部的劣化和色調(diào)變化等副 作用的同時(shí)，對全部噪聲進(jìn)行高精度的降噪。并且，因?yàn)槭褂脵z査表來算出噪聲量，所以能進(jìn)行高速的處理。另外，作為用于算出加權(quán)系數(shù)的函數(shù)，而設(shè)定單一的2次函數(shù)，所 以能連續(xù)地進(jìn)行加權(quán)系數(shù)的生成，從而能進(jìn)行更高精度的降噪處理。并且，作為2個(gè)矢量信號之間的測度值，而使用組合了距離測度值 和角度測度值的測度值，所以，能夠提高對亮度噪聲和彩色噪聲的降噪 處理的精度。而且，因?yàn)閷⑼ㄟ^過濾處理而得到矢量信號作為輸出信號，所以能 夠低成本地構(gòu)成可進(jìn)行高速處理的系統(tǒng)。另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范 圍內(nèi)當(dāng)然可進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。[附記]根據(jù)以上詳細(xì)描述的本發(fā)明的上述實(shí)施方式，能夠得到如下的結(jié)構(gòu)。 [附記1]一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個(gè)彩色 信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括:提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成 為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附 近區(qū)域；矢量化單元，其針對每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域和所述附近區(qū)域?qū)С鲆运?多個(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；設(shè)定單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū)域 內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾單元，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán) 系數(shù)的過濾處理；以及降噪單元，其根據(jù)通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪聲。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。提取單元分別相當(dāng)于圖1、圖 13、圖16所示的提取部111，矢量化單元分別相當(dāng)于圖1、圖13、圖16 所示的矢量化部112，設(shè)定單元分別相當(dāng)于圖l、圖5、圖13所示的加權(quán) 設(shè)定部113和圖16、圖18所示的加權(quán)設(shè)定部603，過濾單元分別相當(dāng)于 圖1、圖12、圖13、圖16所示的過濾部114，降噪單元分別相當(dāng)于圖1、 圖13所示的降噪部115以及圖16所示的置換部604。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過提取部111提取 包括成為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少 一個(gè)附近區(qū)域的局部區(qū)域，通過矢量化部112導(dǎo)出以全部彩色信號作為 構(gòu)成成分的矢量信號，通過加權(quán)設(shè)定部113或加權(quán)設(shè)定部603根據(jù)關(guān)注 區(qū)域的矢量信號來設(shè)定與局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)，通 過過濾部114進(jìn)行使用了加權(quán)系數(shù)的過濾處理，通過降噪部115或置換 部604根據(jù)由過濾處理得到的矢量信號來降低關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪(作用)使影像信號矢量化，在矢量空間內(nèi)推定噪聲量，根據(jù)所推定的噪聲 量設(shè)定針對各矢量信號的加權(quán)系數(shù)，使用所設(shè)定的加權(quán)系數(shù)來進(jìn)行過濾 處理，根據(jù)過濾的結(jié)果來進(jìn)行降噪處理。 (效果)邊緣部的劣化和色調(diào)變化等副作用減少，并且能夠?qū)θ吭肼曔M(jìn)行 高精度的降噪。并且，不需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，所以能夠自動(dòng)地進(jìn)行高速 的處理。[附記2]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定單元具范數(shù)算出單元，其算出所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)；噪聲推定單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域內(nèi)的矢量信號的范數(shù)，推定與 該關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量；常數(shù)算出單元，其根據(jù)所述噪聲量，算出為計(jì)算加權(quán)系數(shù)而使用的 函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)；以及加權(quán)系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)和 設(shè)定了所述常數(shù)項(xiàng)的函數(shù)，算出該局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的加權(quán)系數(shù)。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)于實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。范數(shù)算出單元分別相當(dāng)于 圖5、圖18所示的范數(shù)算出部200，噪聲推定單元分別相當(dāng)于圖5、圖8 所示的噪聲推定部202以及圖18、圖20所示的噪聲推定部702，常數(shù)算 出單元分別相當(dāng)于圖5、圖18所示的常數(shù)算出部203，加權(quán)系數(shù)算出單 元分別相當(dāng)于圖5、圖18所示的加權(quán)系數(shù)算出部205。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過范數(shù)算出部200 算出各矢量信號的范數(shù)，通過噪聲推定部202或噪聲推定部702推定與 關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量，通過常數(shù)算出部203根據(jù)噪聲量來 算出用于計(jì)算加權(quán)系數(shù)的函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)，通過加權(quán)系數(shù)算出部205根據(jù) 各矢量信號的范數(shù)和設(shè)定了常數(shù)項(xiàng)的函數(shù)來算出與局部區(qū)域內(nèi)的各矢量 信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。(作用)動(dòng)態(tài)地推定矢量信號的噪聲量，根據(jù)所推定的噪聲量來算出與各矢 量信號相關(guān)的過濾用的加權(quán)系數(shù)。 (效果)能夠適當(dāng)?shù)匕殡S所產(chǎn)生的噪聲量來執(zhí)行使用了最佳加權(quán)系數(shù)的過濾 處理。由此，能進(jìn)行高精度的降噪處理。 [附記3]根據(jù)附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲推定單 元具有收集單元，其收集與所述攝像元件的溫度值、以及針對所述影像信 號的增益值相關(guān)的信息；賦予單元，其對不能通過所述收集單元得到的信息賦予標(biāo)準(zhǔn)值；以及噪聲量算出單元，其根據(jù)來自所述收集單元或所述賦予單元的信息、 和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，求取與矢量信號相關(guān)的噪聲量。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。收集單元分別相當(dāng)于圖1、圖 16所示的溫度傳感器103、控制部119和圖8、圖20所示的增益算出部 300，賦予單元分別相當(dāng)于圖8、圖20所示的標(biāo)準(zhǔn)值賦予部301，噪聲量 算出單元分別相當(dāng)于圖8所示的參數(shù)用ROM 302、參數(shù)選擇部303、插 補(bǔ)部304、修正部305以及圖20所示的檢査表部800。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過溫度傳感器103、 控制部119以及增益算出部300收集用于噪聲量推定的信息，標(biāo)準(zhǔn)值賦 予部301在不能得到來自溫度傳感器103、控制部119以及增益算出部 300的信息時(shí)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，通過參數(shù)用ROM302、參數(shù)選擇部303、插補(bǔ) 部304、修正部305或檢查表部800求取噪聲量。 (作用)每當(dāng)攝像時(shí)，動(dòng)態(tài)地求取與噪聲量相關(guān)的各種信息，對不能求得的 信息設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，由這些信息算出噪聲量。(效果)每當(dāng)攝像時(shí)，能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)不同的條件，能夠高精度地進(jìn)行噪聲量 的推定。并且，即使在不能得到必需信息的情況下，也能進(jìn)行噪聲量的 推定，所以能獲得穩(wěn)定的降噪效果。[附記4]根據(jù)附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具 有用于測定所述攝像元件的溫度值的溫度傳感器。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例) 該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。溫度傳感器相當(dāng)于圖1、圖16所示的溫度傳感器103。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是由溫度傳感器103實(shí)時(shí)測定攝像元件的溫度 的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)測定攝像時(shí)的攝像元件的溫度，作為用于推定噪聲量的信息而使用。 (效果)能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)攝像時(shí)的攝像元件的溫度變化，能高精度地進(jìn)行噪聲 量的推定。 [附記5]根據(jù)附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單元具 有增益算出單元，該增益算出單元根據(jù)ISO感光度、曝光信息、白平衡 信息中的至少一個(gè)信息來求取所述增益值。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。增益算出單元相當(dāng)于圖8、圖 20所示的增益算出部300、控制部119。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例為如下的圖像處理系統(tǒng)通過控制部119傳送 ISO感光度、曝光信息、白平衡信息等，通過增益算出部300求取攝像時(shí) 的總增益量。 (作用)根據(jù)ISO感光度、曝光信息、白平衡信息中的至少一個(gè)信息來求取攝像時(shí)的增益量，作為用于推定噪聲量的信息來使用。 (效果)能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)攝像時(shí)的增益變化，能高精度地進(jìn)行噪聲量的推定。 [附記6]根據(jù)附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出 單元具有記錄單元，其記錄包括基準(zhǔn)噪聲模型所涉及的參數(shù)和針對該基準(zhǔn)噪 聲模型的修正系數(shù)所涉及的參數(shù)的參數(shù)組；參數(shù)選擇單元，其根據(jù)來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和 所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，從所述參數(shù)組中選擇所需要的參數(shù)；基準(zhǔn)噪聲量算出單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)以及通過所述參數(shù)選擇單元所選擇的參數(shù)，求取基準(zhǔn)噪聲量；以及基準(zhǔn)噪聲量修正單元，其根據(jù)通過所述參數(shù)選擇單元所選擇的參數(shù)來修正所述基準(zhǔn)噪聲量，從而求取噪聲量。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。參數(shù)選擇單元相當(dāng)于圖8所示的參數(shù)用 ROM 302，參數(shù)選擇單元相當(dāng)于圖8所示的參數(shù)選擇部303，基準(zhǔn)噪聲量 算出單元相當(dāng)于圖8所示的插補(bǔ)部304，基準(zhǔn)噪聲量修正單元相當(dāng)于圖8 所示的修正部305。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)在參數(shù)用ROM 302中 記錄預(yù)先測定的為推定噪聲量而使用的基準(zhǔn)噪聲模型的系數(shù)和修正系 數(shù)，通過參數(shù)選擇部303選擇基準(zhǔn)噪聲模型的系數(shù)和修正系數(shù)，通過插 補(bǔ)部304根據(jù)基準(zhǔn)噪聲模型算出基準(zhǔn)噪聲量，通過修正部305根據(jù)修正 系數(shù)進(jìn)行修正來求取噪聲量。 (作用)通過根據(jù)基準(zhǔn)噪聲模型進(jìn)行修正處理，來求取噪聲量。 (效果)因?yàn)樵肼暳康挠?jì)算使用模型，所以能夠高精度地進(jìn)行噪聲量的推定。 并且，基于基準(zhǔn)噪聲模型的噪聲量的算出處理容易安裝，能夠低成本地構(gòu)成系統(tǒng)。[附記7]根據(jù)附記6所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)噪聲模 型包括以矢量信號的范數(shù)和對應(yīng)該范數(shù)的噪聲量為坐標(biāo)的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例) 該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是使用圖10所示的包括多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)的基 準(zhǔn)噪聲模型的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)使用多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成基準(zhǔn)噪聲模型。 (效果)因?yàn)橛糜跇?gòu)成模型所必需的存儲量少，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。[附記8]根據(jù)附記3所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量算出 單元具有檢査表單元，該檢査表單元將來自所述收集單元或所述賦予單 元的信息和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)作為輸入，來求取噪聲量。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式2。檢查表單元相當(dāng)于圖20所示的檢查表部800。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是通過檢查表部800求取噪聲量的圖像處理系統(tǒng)。(作用)通過檢査表單元求取噪聲量。 (效果)因?yàn)槭褂脵z查表單元以求取噪聲量，所以能夠高速地進(jìn)行處理。 [附記9]根據(jù)附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述常數(shù)算出單 元算出作為所述函數(shù)的多個(gè)1次函數(shù)的組合所涉及的常數(shù)項(xiàng)、或者作為所述函數(shù)的單一的2次函數(shù)所涉及的常數(shù)項(xiàng)。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)算出圖6所示的多個(gè)1次函數(shù)的組合所涉及的常數(shù)項(xiàng)，或者算出圖19所示的單一的2次函數(shù)所涉及的常數(shù)項(xiàng)。 (作用)作為用于算出加權(quán)系數(shù)的函數(shù)，設(shè)定多個(gè)1次函數(shù)的組合或者單一的2次函數(shù)，并算出針對所設(shè)定的函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)。 (效果)在使用多個(gè)1次函數(shù)的組合時(shí)，常數(shù)項(xiàng)的算出簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)處理 的高速化和低成本化。并且，在使用單一的2次函數(shù)的情況下，能連續(xù) 地進(jìn)行加權(quán)系數(shù)的生成，從而能更高精度地進(jìn)行降噪處理。[附記10]根據(jù)附記2所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加權(quán)系數(shù)算出單元還具有平均測度值算出單元，其算出所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出單元，其根據(jù)所述測度值的平均以及與所述關(guān)注區(qū)域的 矢量信號相關(guān)的噪聲量，算出與所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的乖離度； 以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述乖離度算出與所述關(guān)注區(qū) 域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。平均測度值算出單元分別相 當(dāng)于圖5、圖18所示的距離測度算出部207、平均測度算出部209以及 圖18所示的角度測度算出部700、乘法運(yùn)算部701，乖離度算出單元分 別相當(dāng)于圖5、圖18所示的乖離度算出部210，關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出 單元分別相當(dāng)于圖5、圖18所示的關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過距離測度算出部207、平均測度算出部209 (必要時(shí)還有角度測度算出部700、乘法運(yùn)算 部701)算出測度值的平均，通過乖離度算出部210根據(jù)測度值的平均以 及與關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量，來算出與關(guān)注區(qū)域的矢量信號 相關(guān)的乖離度，通過關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出部211算出與關(guān)注區(qū)域的矢 量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。 (作用)根據(jù)關(guān)注區(qū)域的矢量信號和其他的矢量信號之間的乖離度，獨(dú)立于 與附近區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)而另外算出與關(guān)注區(qū)域的矢量信 號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。 (效果)提高了對尖峰性的噪聲的過濾處理的精度，能夠高精度地進(jìn)行降噪 處理。[附記ll]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾單元具有加權(quán)測度值算出單元，其相對于所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號，算 出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權(quán)系數(shù)后的總 和；檢索單元，其從相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的測度值的總和 中檢索最小值；以及輸出單元，其輸出與所述最小的測度值的總和對應(yīng)的矢量信號。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。加權(quán)測度值算出單元相當(dāng)于圖12所示的加 權(quán)測度值算出部402，檢索單元相當(dāng)于圖12所示的最小測度檢索部404， 輸出單元相當(dāng)于圖12所示的對應(yīng)矢量選擇部405。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過加權(quán)測度值算出 部402相對于局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號算出該矢量信號和其他矢量信號 之間的測度值乘以加權(quán)系數(shù)后的總和，通過最小測度檢索部404從測度值的總和中檢索最小值，通過對應(yīng)矢量選擇部405輸出與最小的測度值 的總和對應(yīng)的矢量信號。 (作用)輸出被加權(quán)的測度值的總和為最小的矢量信號。 (效果)邊緣部的劣化等副作用減少，且能夠?qū)θ吭肼曔M(jìn)行高精度的降噪 處理。[附記12]根據(jù)附記10或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度 值是通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即Vi二(V",Vi2，…，ViJ和V產(chǎn)(Vj!，Vj2，…,VjJ進(jìn)行定 義的距離測度值d (Vi,Vj)。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例) 該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是將通過圖5所示的距離測度算出部207算出 的距離測度值用作測度值的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)作為兩個(gè)矢量信號間的測度值使用距離測度值。 (效果)因?yàn)榫嚯x測度值與亮度噪聲之間的相關(guān)性高，所以能夠提高對亮度 噪聲的降噪處理的精度。 [附記13]根據(jù)附記10或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度 值是通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即Vi二(Vi!,Vi2，…,Vin)和Vj:(VjhVj2，…,Vjn)進(jìn)行定義的角度測度值a (V"Vj)。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例) 該附記對應(yīng)實(shí)施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是將通過圖18所示的角度測度算出部700算出 的角度測度值用作測度值的圖像處理系統(tǒng)。 (作用)作為兩個(gè)矢量信號間的測度值使用角度測度值。 (效果)因?yàn)榻嵌葴y度值與彩色噪聲之間的相關(guān)性高，所以能夠提高對彩色 噪聲的降噪處理的精度。 [附記14]根據(jù)附記IO或11所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度 值是組合通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即Vi二(Vu,Vi2,…，Vin)和Vj二《Vj!,Vj2,…Ay進(jìn)行定義的距離測度值d (Vi，Vj)和角度測度值a (Vi，Vj)而得到的測度值。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例) 該附記對應(yīng)實(shí)施方式2。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)將通過圖18所示的乘 法運(yùn)算部701組合通過圖18所示的距離測度算出部207算出的距離測度 值和通過圖18所示的角度測度算出部700算出的角度測度值而得到的測 度值用作測度值。5XV(作用)作為兩個(gè)矢量信號間的測度值，使用組合距離測度值和角度測度值 而得到的測度值。 (效果)因?yàn)榫嚯x測度值與亮度噪聲之間的相關(guān)性高，角度測度值與彩色噪 聲之間的相關(guān)性高，所以通過組合使用兩者，能夠提高對亮度噪聲和彩 色噪聲的降噪處理的精度。[附記15]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具 有平均化單元，該平均化單元將使用規(guī)定的加權(quán)系數(shù)對通過所述過濾處 理得到的矢量信號和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算平均而 得到的矢量信號作為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。 (對應(yīng)的發(fā)明的實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。平均化單元相當(dāng)于圖1、圖13所示的降噪部115。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例為如下的圖像處理系統(tǒng)通過降噪部115，將使 用規(guī)定的加權(quán)系數(shù)對通過過濾處理得到的矢量信號和關(guān)注區(qū)域的矢量信 號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算平均而得到的矢量信號作為關(guān)注區(qū)域的矢量信號。 (作用)對通過過濾處理得到的矢量信號和本來的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn) 算平均。(效果)能夠抑制假輪廓等的產(chǎn)生，并能夠進(jìn)行主觀上優(yōu)選的降噪處理。[附記16]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪單元具 有置換單元，該置換單元將通過所述過濾處理得到的矢量信號作為所述 關(guān)注區(qū)域的矢量信號。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式2。置換單元相當(dāng)于圖16所示的置換部604。 本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)將通過過濾處理得到的矢量信號作為關(guān)注區(qū)域的矢量信號。 (作用)將通過過濾處理得到的矢量信號作為輸出信號。 (效果)能夠使處理系統(tǒng)簡單化，并能夠低成本地構(gòu)成可進(jìn)行高速處理的系統(tǒng)。[附記17]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像元件是 在前面配置有R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)拜爾型原色濾色器的單 板攝像元件，或者是在前面配置有Cy (青色)、Mg (品紅)、Ye (黃色) 和G (綠色)色差線順序型補(bǔ)色濾色器的單板攝像元件。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例為如下的圖像處理系統(tǒng)使用在前面配置有圖 2 (A)或圖3 (A)所示的拜爾(Bayer)型原色濾色器、或者圖4 (A) 所示的色差線順序型補(bǔ)色濾色器的單板攝像元件。 (作用)使用在前面配置有拜爾(Bayer)型原色濾色器或色差線順序型補(bǔ)色 濾色器的單板攝像元件。 (效果)與現(xiàn)有的攝像部的結(jié)合性高，能夠應(yīng)用在很多圖像處理系統(tǒng)上。 [附記18]根據(jù)附記1所記載的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng) 還包括標(biāo)量化單元，該標(biāo)量化單元從通過所述降噪單元降低噪聲的矢量 信號中導(dǎo)出所述多個(gè)彩色信號。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和優(yōu)選應(yīng)用例)該附記對應(yīng)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2。標(biāo)量化單元相當(dāng)于圖1、圖 13、圖16所示的標(biāo)量化部116。本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用例是如下的圖像處理系統(tǒng)通過標(biāo)量化部116使降噪處理后的矢量信號恢復(fù)為攝像元件本來的彩色信號。 (作用)使降噪處理后的矢量信號恢復(fù)為攝像元件本來的彩色信號。 (效果)因?yàn)樵诮翟胩幚砗蠡謴?fù)為攝像元件本來的彩色信號，所以能夠維持 與后續(xù)的處理系統(tǒng)的互換性，能夠與多種多樣的系統(tǒng)組合。[附記19]一種圖像處理程序，其用于使計(jì)算機(jī)對來自攝像元件的由多個(gè)彩色 信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成 為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附 近區(qū)域；矢量化步驟，其針對每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域和所述附近區(qū)域?qū)С鲆运?多個(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；設(shè)定步驟，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū)域 內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán) 系數(shù)的過濾處理；以及降噪步驟，其根據(jù)通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關(guān) 注區(qū)域的矢量信號的噪聲。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記1大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記20]根據(jù)附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述設(shè)定步驟包 括如下步驟范數(shù)算出步驟，其算出所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)； 噪聲推定步驟，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，推定與該關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量；常數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述噪聲量，算出為計(jì)算加權(quán)系數(shù)而使用的 函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)；以及加權(quán)系數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)和 設(shè)定了所述常數(shù)項(xiàng)的函數(shù)，算出該局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的加權(quán)系數(shù)。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記2大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的歩驟。 [附記21]根據(jù)附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述噪聲推定步 驟包括如下步驟收集步驟，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的增益值相關(guān)的信息；賦予步驟，其對不能通過所述收集步驟得到的信息賦予標(biāo)準(zhǔn)值；以及噪聲量算出步驟，其根據(jù)來自所述收集步驟或所述賦予步驟的信息 和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，求取與矢量信號相關(guān)的噪聲量。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記3大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記22]根據(jù)附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述常數(shù)算出步 驟是如下步驟即算出作為所述函數(shù)的多個(gè)1次函數(shù)的組合所涉及的常 數(shù)項(xiàng)、或者作為所述函數(shù)的單一的2次函數(shù)所涉及的常數(shù)項(xiàng)。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記9大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。[附記23]根據(jù)附記20所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述加權(quán)系數(shù)算出步驟包括如下步驟平均測度值算出步驟，其算出所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號和所述附近 區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出步驟，其根據(jù)所述測度值的平均和與所述關(guān)注區(qū)域的矢 量信號相關(guān)的噪聲量，算出與所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的乖離度； 以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述乖離度，算出與所述關(guān)注 區(qū)域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記10大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。 [附記24〗根據(jù)附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述過濾步驟包括如下步驟加權(quán)測度值算出步驟，其相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權(quán)系數(shù)后的總和；檢索步驟，其從相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的測度值的總和 中檢索最小值；以及輸出步驟，其輸出與所述最小的測度值的總和對應(yīng)的矢量信號。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記ll大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。 [附記25]根據(jù)附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包 括平均化步驟，在該平均化步驟中，將使用規(guī)定的加權(quán)系數(shù)對通過所述 過濾處理得到的矢量信號和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算 平均而得到的矢量信號作為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記15大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15所示的步驟。[附記26]根據(jù)附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪步驟包 括置換步驟，在該置換步驟中，將通過所述過濾處理得到的矢量信號作 為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。(對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記16大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖21、圖22所示的步驟。[附記27]根據(jù)附記19所記載的圖像處理程序，其特征在于，該圖像處理程序 還包括標(biāo)量化步驟，在該標(biāo)量化步驟中，從通過所述降噪步驟降低噪聲 的矢量信號中導(dǎo)出所述多個(gè)彩色信號。 (對應(yīng)的發(fā)明實(shí)施方式和效果)與附記18大致相同。但是，各步驟對應(yīng)圖14、圖15或者圖21、圖 22所示的步驟。另外，本發(fā)明不限定于所述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi) 當(dāng)然可進(jìn)行各種變形或應(yīng)用。本申請要求2005年10月12日向日本申請的日本特愿2005-297983 號的優(yōu)先權(quán)，且在本申請的說明書、權(quán)利要求書、附圖中引用了其公開 內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)對來自攝像元件的由多個(gè)彩色信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括提取單元，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附近區(qū)域；矢量化單元，其針對每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域和所述附近區(qū)域?qū)С鲆运龆鄠€(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；設(shè)定單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾單元，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán)系數(shù)的過濾處理；以及降噪單元，其根據(jù)通過所述過濾處理得到的矢量信號，降低所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定單 元具有范數(shù)算出單元，其算出所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)；噪聲推定單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，推定與該 關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量；常數(shù)算出單元，其根據(jù)所述噪聲量，算出為計(jì)算加權(quán)系數(shù)而使用的 函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)；以及加權(quán)系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)和 設(shè)定了所述常數(shù)項(xiàng)的函數(shù)，算出該局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的加權(quán)系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲推 定單元具有收集單元，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的 增益值相關(guān)的信息；賦予單元，其對不能通過所述收集單元得到的信息賦予標(biāo)準(zhǔn)值；以及噪聲量算出單元，其根據(jù)來自所述收集單元或所述賦予單元的信息 和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，求取與矢量信號相關(guān)的噪聲量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單 元具有測定所述攝像元件的溫度值的溫度傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集單 元具有增益算出單元，該增益算出單元根據(jù)ISO感光度、曝光信息和白 平衡信息中的至少一個(gè)信息，求取所述增益值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量 算出單元具有記錄單元，其記錄包括基準(zhǔn)噪聲模型所涉及的參數(shù)和相對該基準(zhǔn)噪 聲模型的修正系數(shù)所涉及的參數(shù)的參數(shù)組；參數(shù)選擇單元，其根據(jù)來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和 所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，從所述參數(shù)組中選擇所需要的參數(shù)；基準(zhǔn)噪聲量算出單元，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)和通 過所述參數(shù)選擇單元所選擇的參數(shù)來求取基準(zhǔn)噪聲量；以及基準(zhǔn)噪聲量修正單元，其根據(jù)由所述參數(shù)選擇單元所選擇的參數(shù)來 修正所述基準(zhǔn)噪聲量，從而求取噪聲量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述基準(zhǔn)噪 聲模型包括以矢量信號的范數(shù)和相對該范數(shù)的噪聲量作為坐標(biāo)的多個(gè)坐 標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲量 算出單元具有檢査表單元，該檢查表單元將來自所述收集單元或所述賦予單元的信息和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)作為輸入來求取噪聲
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述常數(shù)算 出單元算出作為所述函數(shù)的多個(gè)1次函數(shù)的組合所涉及的常數(shù)項(xiàng)、或者 作為所述函數(shù)的單一的2次函數(shù)所涉及的常數(shù)項(xiàng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加權(quán) 系數(shù)算出單元還具有平均測度值算出單元，其算出所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號和所述附近 區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出單元，其根據(jù)所述測度值的平均以及與所述關(guān)注區(qū)域的 矢量信號相關(guān)的噪聲量，算出與所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的乖離度; 以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述乖離度算出與所述關(guān)注區(qū) 域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾 單元具有加權(quán)測度值算出單元，其相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號，算出 該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權(quán)系數(shù)后的總和；檢索單元，其從相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的測度值的總和 中檢索最小值；以及輸出單元，其輸出與所述最小的測度值的總和對應(yīng)的矢量信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所 述測度值是通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即V^(Vu，Vi2，…，ViJ和Vj二(Vj!，Vj2，…,VjJ進(jìn)行定 義的距離測度值d (Vi,Vj)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所 述測度值是通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即V「(Vu，Vi2，…,VJ和Vj二r^，Vj2，…,Vjd進(jìn)行定 義的角度測度值a (Vi，Vj)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述測度值是組合通過如下數(shù)學(xué)式對兩個(gè)n維矢量信號即Vi二(Vu,Vi2，…，VJ和Vj二(Vy，Vj2，…,V^進(jìn)行定 義的距離測度值d (Vi，Vj)和角度測度值a (Vi,Vj)而得到的測度值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪 單元具有平均化單元，該平均化單元將使用規(guī)定的加權(quán)系數(shù)對通過所述 過濾處理得到的矢量信號和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加法運(yùn)算 平均而得到的矢量信號作為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述降噪 單元具有置換單元，該置換單元將通過所述過濾處理得到的矢量信號作 為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像 元件是在前面配置有R (紅色)、G (綠色)、B (藍(lán)色)拜爾型原色濾色 器的單板攝像元件，或者是在前面配置有Cy (青色)、Mg (品紅)、Ye(黃色)和G (綠色)色差線順序型補(bǔ)色濾色器的單板攝像元件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，該圖像處 理系統(tǒng)還包括標(biāo)量化單元，該標(biāo)量化單元從通過所述降噪單元降低噪聲 的矢量信號中導(dǎo)出所述多個(gè)彩色信號。
19. 一種圖像處理程序，其用于使計(jì)算機(jī)對來自攝像元件的由多個(gè) 彩色信號構(gòu)成的影像信號進(jìn)行降噪處理，其中，該圖像處理程序用于使 計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟提取步驟，其從所述影像信號中提取局部區(qū)域，該局部區(qū)域包括成 為進(jìn)行降噪處理的對象的關(guān)注區(qū)域和位于該關(guān)注區(qū)域附近的至少一個(gè)附近區(qū)域；矢量化步驟，其針對每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域和所述附近區(qū)域，導(dǎo)出以所述多個(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；設(shè)定步驟，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾步驟，其對所述局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了所述加權(quán) 系數(shù)的過濾處理；以及降噪步驟，其根據(jù)通過所述過濾處理而得到的矢量信號，降低所述 關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述設(shè)定 步驟包括如下步驟范數(shù)算出步驟，其算出所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)；噪聲推定步驟，其根據(jù)所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，推定與該 關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量；常數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述噪聲量，算出為計(jì)算加權(quán)系數(shù)而使用的 函數(shù)的常數(shù)項(xiàng)；以及加權(quán)系數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的范數(shù)和 設(shè)定了所述常數(shù)項(xiàng)的函數(shù)，算出該局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的加權(quán)系數(shù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述噪聲 推定步驟包括如下步驟收集步驟，其收集與所述攝像元件的溫度值和針對所述影像信號的 增益值相關(guān)的信息；賦予步驟，其對不能通過所述收集步驟得到的信息賦予標(biāo)準(zhǔn)值；以及噪聲量算出歩驟，其根據(jù)來自所述收集步驟或所述賦予步驟的信息 和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號的范數(shù)，求取與矢量信號相關(guān)的噪聲量。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述常數(shù) 算出步驟是如下步驟即算出作為所述函數(shù)的多個(gè)1次函數(shù)的組合所涉 及的常數(shù)項(xiàng)、或者作為所述函數(shù)的單一的2次函數(shù)所涉及的常數(shù)項(xiàng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的圖像處理程序，其特征在于，所述加權(quán)系數(shù)算出步驟包括如下步驟平均測度值算出步驟，其算出所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號和所述附近區(qū)域的各矢量信號之間的測度值的平均；乖離度算出步驟，其根據(jù)所述測度值的平均以及與所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的噪聲量，算出與所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號相關(guān)的乖離度; 以及關(guān)注矢量加權(quán)系數(shù)算出步驟，其根據(jù)所述乖離度算出與所述關(guān)注區(qū) 域的矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述過濾 步驟包括如下步驟加權(quán)測度值算出步驟，其相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號，算出該矢量信號和其他矢量信號之間的測度值乘以所述加權(quán)系數(shù)后的總和；檢索步驟，其從相對所述局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號的測度值的總和中檢索最小值；以及輸出步驟，其輸出與所述最小的測度值的總和對應(yīng)的矢量信號。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪 步驟包括平均化步驟，在該平均化步驟中，將使用規(guī)定的加權(quán)系數(shù)對通 過所述過濾處理得到的矢量信號和所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號進(jìn)行加權(quán)加 法運(yùn)算平均而得到的矢量信號作為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，所述降噪 步驟包括置換步驟，在該置換步驟中，將通過所述過濾處理得到的矢量 信號作為所述關(guān)注區(qū)域的矢量信號。
27. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的圖像處理程序，其特征在于，該圖像處 理程序還包括標(biāo)量化步驟，在該標(biāo)量化步驟中，從通過所述降噪步驟降 低噪聲的矢量信號中導(dǎo)出所述多個(gè)彩色信號。
全文摘要
一種圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)包括提取部(111)，其從來自CCD(102)的由多個(gè)彩色信號構(gòu)成的影像信號中提取包括1個(gè)關(guān)注區(qū)域和1個(gè)以上附近區(qū)域的局部區(qū)域；矢量化部(112)，其針對每個(gè)關(guān)注區(qū)域和附近區(qū)域?qū)С鲆远鄠€(gè)彩色信號作為構(gòu)成成分的矢量信號；加權(quán)設(shè)定部(113)，其根據(jù)關(guān)注區(qū)域的矢量信號，設(shè)定與局部區(qū)域內(nèi)的各矢量信號相關(guān)的加權(quán)系數(shù)；過濾部(114)，其對局部區(qū)域內(nèi)的矢量信號，進(jìn)行使用了加權(quán)系數(shù)的過濾處理；以及降噪部(115)，其根據(jù)通過過濾處理得到的矢量信號，降低關(guān)注區(qū)域的矢量信號的噪聲。
文檔編號H04N9/07GK101283603SQ20068003702
公開日2008年10月8日 申請日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者鶴岡建夫 申請人:奧林巴斯株式會社