成像设备、高频分量检测电路及检测方法技术

提供检测在视频信号中所包括的高频分量的高频分量检测电路。高频分量检测电路包括滤波器，其用于关于构成所述视频信号的每个像素获取包括被聚焦的像素和在所述被聚焦的像素周围的像素的预定数量像素的组，将构成所述组的像素重新排列从而以亮度值的顺序排列，确定在经过重新排列的顺序中位于中央的像素的亮度值，并且输出在以所述亮度值的顺序排列的经过重新排列的像素中位于中央的所述像素作为所述被聚焦的像素。进一步，高频分量检测电路包括用于基于来自滤波器的输出检测在视频信号中所包括的高频分量的检测电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像(imaging)设备、高频分量检测电路、高频分量检测方法和计算机程序产品。具体地说，本专利技术涉及应用于成像设备、高频分量检测电路、高频分量检测方法和计算机产品的、检测在视频信号中所包括的高频分量并且执行噪声减小处理等的技术。过去，在去除视频信号中所包括的噪声的情况中，如果检测到视频信号中所包括的高频分量，则保持这种分量而不从检测到该高频噪声分量的部分中去除该噪声。由于通过这样保持高频分量维持了图像的边缘等，所以可以维持画面质量而不会因为去除噪声而导致劣化。图1示出在现有技术中这种降噪电路的配置的例子。在该例子中，将三种原色信号R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)提供给高通滤波器98，并且只提取高频分量。将高通滤波器98中所提取的高频分量提供给降噪电路99，其中在检测为高频分量的部分上不执行降噪，或者在其上执行减小降噪效果等的处理。例如，可以将仅仅通过具有等于或者高于预定高频的频率的信号分量的高频滤波器应用为高通滤波器98。由此而基于高频分量的检测来控制降噪处理，因此在去除噪声之后还可以维持诸如图像边缘之类的高频信号分量。日本专利申请No.2003-242504公开了与亮度电平对应的降噪处理。
技术介绍
如果基于上述高频信号分量的检测来执行降噪处理，则噪声分量可能影响高频检测的结果，并且因此而使得不能正确地获得高频分量检测。具体地说，如果噪声量较大，则难于将检测图像中的高频从检测噪声本身中识别出来。已经知道脉冲分量是一种噪声分量，而且已经使用中值滤波器作为滤波器来有效地去除脉冲分量等。日本未审查专利申请公开No.2003-242504公开了使用直接去除在视频信号中所包括的不必要分量的中值滤波器的配置。然而，中值滤波器还改变高频分量特征以及脉冲分量。具体地说，在边缘发生所谓的边缘偏移(edge shift)现象，导致诸如丢失其平滑度之类的问题。因此，通过使用中值滤波器来直接过滤实际视频信号可能导致画面质量方面的问题。最好检测高频分量，并且基于高频分量的检测良好地执行处理而不破坏画面质量。
技术实现思路
根据本专利技术的实施方式，在从视频信号中检查高频分量的情况中，执行下面处理。具体地说，关于构成视频信号的每个像素，获取包括被聚焦的像素和包围该被聚焦的像素的像素的预定数量像素的组。将构成组的像素重新排列从而以亮度值的顺序进行排列。确定在经重新排列的顺序中位于中央的像素的亮度值。将以亮度值的顺序排列的经重新排列的像素中位于中央的像素输出作为被聚焦的像素的中值滤波器，用于基于从该滤波器的输出来检测在视频信号中所包括的高频分量。如上所述，使用中值滤波器来获得用于检测高频分量的信号，并且从在中值滤波器中去除了脉冲分量的信号中检测高频信号。根据本专利技术的实施方式，由于使用中值滤波器来获得用于检测高频分量的信号，并且从在中值滤波器中去除了脉冲分量的信号中检测高频信号，所以可以准确地检测高频信号而不受到诸如噪声之类的脉冲分量的影响。附图说明图1是示出现有技术中的降噪处理的例子的示意图；图2是示出根据本专利技术第一实施方式的视频摄像机的配置的例子的框图；图3是示出在图2中所示的视频摄像机的降噪电路的例子的框图；图4A到图4C是示出根据本专利技术第一实施方式的中值滤波器中处理的状态的示意图；图5是示出在根据本专利技术第一实施方式的中值滤波器中去除脉冲分量的处理的状态的示意图；图6是示出根据本专利技术第一实施方式检测脉冲分量的处理的例子的流程图；图7是示出根据本专利技术第二实施方式的降噪电路的例子的示意图；和图8是示出经改变的阈值的例子和图7中的光散粒噪声(light shot noise)之间的关系的特征曲线。具体实施例方式下面将参照图2到6来解释本专利技术的第一实施方式。图2是应用了根据本专利技术第一实施方式的成像设备的视频摄像机的基本配置的框图。将用于把镜头(未示出)所捕获的光学图像解析为红(R)、绿(G)和蓝(B)三种原色的滤波器安装在图2中所示的视频摄像机中并且位于三个图像传感器1、2和3之前，每个图像传感器包括使用CCD(电荷耦合器件)等的成像器件。物体图像光在通过诸如未示出的镜头之类的光学系统之后，经由滤波器入射在图像传感器1、2和3的光接收部分上，分别对红色、绿色和蓝色图像执行光电转换。虽然在该实施方式中提供用于红色、绿色和蓝色的三个图像传感器，但是应该理解，还可以提供与例如四种颜色对应的图像传感器而不限于本实施方式。图像传感器1、2和3执行光电转换，并且从物体图像中产生形成视频信号的各个原色信号，随后将三种原色信号(信号R、信号G和信号B)分别提供给视频放大器4、5和6。应该注意，可以将上述视频信号应用于静止图像，以及运动图像。视频放大器4、5和6是增益调整器，例如可以应用AGC(自动增益控制)电路等。视频放大器4、5和6调整原色信号的增益，并且将经过增益调整的原色信号分别提供到A/D转换器7、8和9。A/D转换器7、8和9将输入的模拟信号转换为提供到视频信号处理单元16的数字信号。根据本实施方式的视频信号处理单元16包括校正电路10、增益调整电路11、降噪电路12和输出信号产生电路15。首先，将通过使用上述视频放大器4、5、6和A/D转换器7、8、9调整并且量化到适当的电平的原色信号R、G和B输入到视频信号处理单元16中的校正电路10。校正电路10执行诸如利用滤波器处理进行的内插处理和对提供到增益调整电路11的所输入的三个原色信号执行的明暗处理(shading processing)之类的信号处理。增益调整电路11将从校正电路10输入的三种原色信号的增益调整到适当电平，并且将经调整的三个原色信号提供给降噪电路12。降噪电路12降低在从增益调整电路100输入的三种原色信号中所包括的噪声，并且将经过降噪的输出信号提供给亮度调整电路13。将在后面详细描述根据本实施方式的降噪电路12。亮度调整电路13从与降噪电路12中输出的原色信号中提取亮度信号，以便视频信号落到预定的范围内，控制高亮度区域中的亮度信号的幅度特征以缩窄从每个图像传感器输出的动态范围，并且将该原色信号提供给伽玛校正电路14。伽玛校正电路14对从亮度调整电路13输入的三个原色信号的每一个，执行与诸如CRT(阴极射线管)和液晶显示板之类的监视器(接收器)的伽玛特征对应的校正，并且将经过伽玛校正的原色信号提供给输出信号产生电路15。输出信号产生电路15将从伽玛校正电路14输出的三个原色信号转换为最终的视频信号输出格式，并且将经转换的原色信号输出到外部。例如，输出信号产生电路15具有作为编码器工作的功能，以将三种原色信号转换为色差信号，并且通过使用子载波信号(未示出)调制色差信号从而符合NTSC(国家电视系统委员会)标准、PAL(逐行倒相)标准等。进一步，在应该作为模拟信号输出视频信号的情况下，输出信号产生电路15包括将从上述编码器电路输出的经量化的色差信号转换为模拟信号的D/A转换器。微型计算机17是控制构成视频信号处理单元16的各个电路的控制单元的例子。进一步，微型处理器17控制诸如镜头(未示出)之类的光学系统的操作以及视频放大器4、5和6的操作。操作单元18包括在视频摄像机上提供的按钮按键、分配给在视频摄像机上安装的监视器屏幕上显示的图标的软按键等，从操作单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像设备，包括：成像单元；和视频处理单元，用于对从捕获图像的所述成像单元中输出的视频信号进行降噪；所述视频处理单元包括滤波器，用于关于构成所述视频信号的每个像素获取包括被聚焦的像素和在所述被聚焦的像素周围 的像素的预定数量像素的组，将构成所述组的像素重新排列从而以亮度值的顺序排列，确定在经过重新排列的顺序中位于中央的像素的亮度值，并且输出在以所述亮度值的顺序排列的经过重新排列的像素中位于中央的所述像素作为所述被聚焦的像素，检测电路，用 于基于来自所述滤波器的输出检测在视频信号中所包括的高频分量，和降噪电路，用于根据在从所述检测电路输出的视频信号中高频分量的检测结果，设置关于每个像素的降噪处理状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西出义章，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]