TWI262471B - Method and device for reducing color noise - Google Patents

Description

1262471 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 土發，是有關於-種抑制在低亮度下色雜訊之方法及裝 雜1 ArH疋有關於—種根據晝素亮度以加權調整晝素彩度之色彩 雜讯抑制之方法及裝置。 【先前技術】 (k者數，時代的來臨，數位相機已逐漸取代傳統相機的使 而衫像貝_流通也從傳統的照片逐漸以數位影像來代替。 因此，數位影像品質的良筹也越來越受到要求。 目前’數位影像以晝素為單位，而每一晝素之色彩為由三原色（r、 G、B)所構成，且每一畫素色彩皆具有其亮度以及彩度。數位影 像品質的良_是主要取決於其所呈現晝面之亮度、對比度以及 飽和度。 至於習知對數位影像的處理，為以先將數位影像每一畫素其 R、g、b值轉換為亮度（Y)信號以及彩度（u，v)信號後， 再直接调整梵度信號、彩度信號，以分別作為對數位影絲一畫 素在亮度、彩度上之調整，以提高數位影像之亮度、對比度及彩 度。通¥，若直接對數位影像每一畫素所代表之亮度信號、彩度 信號作調整時，會出現一些問題。 傳統上，亮度（Y)信號以及彩度（U，V)或（cb，Cr)信號 都分開處理，不會-起考慮。因此，我們提出根據每—影像畫素 的亮度來調整其色彩飽和度。一般電視在視訊與影像處理上，若處 理不好,會在暗畫面出現色彩雜訊。 有鑑於此，本發明提出一種色彩雜訊抑制之方法及裝置，可 在數位影像亮度較低時，有效抑制使此數位影像上色色彩雜訊。 1262471 【發明内容】 >本發明的主要目的是在根據每_ ▲ 調整其色彩飽和度。其觀念是在亮 旦素的亮度⑺信號來 度而抑制低亮度的色彩雜訊，在亮二，二了給其較低的色彩飽和 和度使晝面有較豐富的色彩。*、時而給其較高的色彩飽 要特徵為根據數位影雜訊抑制之方法’其主 應之彩度。 儿X，以加權調整晝素所對 在本發明較佳實施例中，加權之方 f供一加權函數，射，此加權函數與步驟:首先’ ㈣與畫素的輸人亮度 接著’根據臨界亮度 度所對應之加，且畫素亮 權函條叙線性函數，因此若加 示為： 惟值M A表不，則加權函數可表 W (Yin) = S X (Yjn-Yth) if Yin>Yth w (Yin) = 0 if Yin〈二Yth 此外，若加權值未超出一加權限制值，則根據加權值調整晝 素之彩度’若加權值超出加權限制值，職據加權限制 : 素之彩度。 旦 壯同樣地，為達到上述目的，本發明更提出一種色彩雜訊抑制 之裴置，包括有加權決定裝置、加權裝置。其中該加權決定裝置 1262471 ，減法為以及乘法器所組成，減法器接收亮度輸入信號以及臨界 冗度信號以相減輪出，乘法器接收斜率信號以及乘法器之相乘輸 出加權信號1加權裝置由乘法器所組成，其接收彩度輸入信號以 及上述之加權信號以輸出彩度輸出信號。 在本發明難實施射，更包括⑽位ϋ作為加權限制裝 置，其透過接收一加權限制信號以箝位限制由加權決定裝置所輸 出之加權信號準位，加職置雌收之加樹t號準位。 【實施方式】 马使 + 委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一 V、< 〇一瞭解，茲配合圖式詳細說明如後： 加權ttt歡雜念為㈣數位影像上晝素之亮度表現，以 产而應之彩度，在亮度較低下給其較低的色彩飽和 ΐ發明佳雜訊。而加權方式請參考圖-’圖-係為 線方程式。 v /、中，加權函數可例如是線性之直 代表ΪΙ權在之座標上決定臨界亮度’此臨界亮度 故，具有輸出值之起始點’此為步驟102。 對晝素彩度。權:J牛可找出對應晝素亮度之加權值’以作為 亮度以U t 103。若臨界亮度以〜表示，晝素之 值以Α表示，則力/各式之加權函數以W (Yin)表示 衣下貝1加權函數可表示為： W (Y-) = S V ry _γ Λ W (Yin) = 〇 m th)~A if Yin>Yth if Yin<=Yth 1262471 ’ S為方程式之斜率。 加榷限制值，則根據此加權值調整畫素之彩度，此為步驟105.反 二艮制值，則根據此加權限制值調整晝素 =參考圖―，@二係為本發明較佳實施例之加權函數工作之 座標示意圖。在圖二中’輸入之晝素亮度Yin必須大於等於臨界亮 度，其透過加權函數以W (Yin)才有對應的加權值A。而當輸入 之晝素亮度Yin透過加權函數W (Yin)對應得到之加權值A超過 加權2制值（Wmax)時，則畫素亮度Yjn透過加權函數w (Yin) 對應付到之加權值A以加權限制值Wmax輸出。 故二由圖二可知，加權函數w (Yin)在畫素亮度Yin大於等 於臨界亮度後有對狀加權值A，且#晝素亮度Yi透過加權函數 W ( Ym)所付到之加權值a大於加權限制值Wmax時，加權值則 被限制為加權限制值Wmax。 、 6月參考圖二，圖二係為本發明較佳實施例之色彩雜訊抑制裝 置。此色彩雜訊抑制裝置300之運作主要為根據圖二步驟1〇3所 提出之直線方程式，此色彩雜訊抑制裝置300包括有加權決定裝 置305、作為加權限制之箝位器33〇以及加權裝置3〇7，其中加權 決定裝置305由減法器310以及乘法器320所組成，加權裝置307 由乘法器340、350所組成。 直線方程式所使用之臨界亮度、斜率，則分別由加權決定裝 置305中減法器310接收臨界亮度信號360以及乘法器320接收 1262471 斜率4§號365來決定。而直線方程式所使用之加權限制值則由箝 位杰330接收加權限制信號366來決定。 因此，當色彩雜訊抑制裝置300接收代表數位影像晝素之亮 度輸入信號370 '彩度輸入信號37卜373時，可藉由減法器31〇 同時接收亮度輸入37〇、臨界亮度信號360後相減輸出，乘法器 =〇同時接收減法器320之輸出以及斜率信號365後相乘輸出，以 1到代表亮度輸人信號370經圖二直線絲式後所得加權值之加 權k號321。而加權信號321可在箝位器33〇受加權限制信號366 控制之情況下，箝位輸出小於等於加權限制值（Wmax)準位之加 權信號325。最後，在乘法器34〇同時接收加權信號325以及彩度 輸入信號371，以及在乘法器35〇同時接收加權信號奶以及彩度 輸^信號371的情況下，可藉由彩度輸入信號37卜373分別乘上 加權信號325後得到彩度輸出信號381、383。 而數位彳§號晝素之焭度輸入信號37〇經色彩雜訊抑制裝置3⑻ 後，其根據亮度輸入信號370調整數位影像晝素之彩度輸入信號 371、373，以輸出彩度輸出信號38卜383。而數位影像則可透過 上述，機制’娜數位影像晝奴亮度織録影像畫素之彩度。 ^參考圖四，圖四係為數位影像圖片經本發明色彩雜訊抑制 裝置别後之比較圖。左半部為未經本發明色彩雜訊抑制裝置之原 口固片；&半口p為經本發明色彩雜訊抑制裝置之抑制雜訊後之圖 片^明顯地，透過本發明，根據數位影像上畫素之亮度表現，以 加權调整晝素崎狀彩度，有效抑制低亮度的色雜訊。综合 上述’本發明提出-種色雜訊抑制之方法及裝置，藉由根據數 位影像晝素之亮度，加權調整晝素所對應之彩度。因此，根據本 發明之概S，是在亮度較低T給其較低的色彩飽和度而抑制低真 度的色彩雜訊，在亮度較高時而給其較高的色彩飽和度使畫面^ 1262471 較豐富的色彩。 旅所述者’僅為本發明之較佳實施例，當不能以之限制本 iL、ϋ ’例如轉值的轉也可喊接透過絲方式或其他 方式取传。即大凡依本發明中請專利範圍所做之均等 ^匕^飾，仍將不失本發明之要義所在，亦我離本發明之精 神和靶圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。 【圖式簡單說明】 。圖-係為本發明較佳實施例之色彩雜訊抑制方法中加權之济 程圖。 =ίίΓ:Γ峨例之加權函數工作之座標示意圖。 圖一係為本么明較佳實施例之色彩雜訊抑制裝置。 圖四係為數位影像圖片經本發明色彩雜訊抑制裝置前後之比 較圖 圖號說明： 101〜106 ··步驟 300 ··色彩雜訊抑制裝置 310 :比較及減法器 320、 340 :乘法器 321、 325 ··加權信號 330 :箝位器 340、350 ··乘法器 360 :臨界亮度信號 365 :斜率信號 370 :亮度輸入信號 1262471 371、372 :彩度輸入信號 381、383 :彩度輸出信號

Claims (1)

1262471 I修正 (案號第093丨26820號專利案之說明書修正） 木vr 十、申請專利範圍·· 】· 一種色彩雜訊抑制之方法，其方法為· …—一… 取得一畫素之亮度值； ' 以=晝素之亮度值為輸入變數，透過加權方式映射取得一加權 再根據該加權值調整對應該畫素之彩声。 2. —種色彩雜訊抑制之方法，其方為" =加權方她畫素所對應心=亮 1=====^輸蝴且該加 決定該臨界亮度； 透過該加權函數找出該畫素亮度輯應之— 根據该加權值調整對應該畫素之彩度。 3. 如申請專利範g第2項所述之色_ 函數為-具有邊界條件之線性函數。J之方法’其中该加推 4. 如申請專利範圍第3項所述之色彩雜訊抑制之方法 榷函數以W表示，該臨界亮度以表示，兮查音’二-口 ί ί ； s ^ 加榷函數可表示為： 4 I w W (Yin) = S x (Yin —Yth) ^ A。 5. 如申請專利範_ 4項所述之色_訊抑制之方法，更 右未ί出一邊加權限制值，則根據該加權值調整該書 二==邊力，叫則根據該邊： 6·—種色彩雜訊抑制之裝置，包括·· -加權決定裝置，接收—亮度輸入信號以輪出一加權信號；以 1262471 及 一加權裳置，接收該加權信號以及至少 一彩度輸出信號。 办度輪入信號以輪出 7·如：請專利範圍第6項所述之色彩雜訊 —加權限姆置，接收由該加觀定=1包括： 以及—加權限制信號以限制該加權^號之二=加推信號 權限制裝置輸出該加權信號至該加權褒置。$，且該加 8.如申請專利範圍第7項所述之色 裝置為-箝位器。 1 Μ衷置’该加核限制 項所述之色_訊抑制之裝置，該加權決定 1法=接收該亮度輸人域以及—臨界亮度錄以相減輪 一=接收賴法11之輪出以及—斜率錢叫目乘輪出該 10·如申請專利範圍第6項所述之色彩雜訊抑制之裝置 置為一乘法器。 催我 11·如申請專利範圍第6項所述之色彩雜訊抑制之裝置，該彩度 入信號包括U度輸人錢以及—第二彩度輸人信/f 12·如申請專利範圍第η項所述之色雜訊抑制之裝置，該加^農 置更包括： t 一第一乘法器，接收該第一彩度輸入信號以及該加權信號以 出一第一彩度輸出信號；以及 W 一第二乘法器，接收該第二彩度輸入信號以及該加權信號以 出一第一彩度輸出信號。 13 1262471 • r, / /Λ n'丨'

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