TWI309371B - Adaptive de-noising system and method - Google Patents

Description

1309371 七、 指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（一）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： ίο 移動偵測 20 邊緣偵測 30 雜訊預估 40 去雜訊渡波器 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 九、 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種調適性之去雜訊系統及方法，特別是關 於一種藉由預估產生適性的雜訊位階，以進行不同濾波運算的去 雜訊系統與方法。 【先前技術】 在經由影像元件獲取影像時，通常會包含雜訊，而這些雜訊 會影響影像的真實與效果，更會影響後續的影像處理品質。 1309371 在習知的技術中有一些缺點，如預測雜訊前，需先經由一個 特殊的標準系統以及一堆繁瑣的校正程序才得以預測雜訊。另一 缺點為必須使用單一獨立訊號源來預測雜訊。 【發明内容】 本發明利用移動偵測及邊緣偵測決定各個晝素的移動及邊緣 狀態，藉以預估產生雜訊預估的方法、並利用時間域及空間域的 雜訊補償運算去除各個晝素的雜訊，藉以改進習知技術繁瑣的校 正程序以及必須使用單一獨立訊號源的缺點。 本發明之一目的為利用移動偵測及邊緣偵測決定各個晝素的移動及 邊緣狀態、藉以預估產生一適性調整的雜訊位階，用於各個晝素的雜訊補 償運算。 本發明之另一目的為根據各個畫素的移動旗標、移動量、邊緣旗標 及變異數，使用空間域濾波器及時間域濾波器以產生去雜訊晝面。 【實施方式】 接下來是本發明的詳細說明，下述說明中對於調適性去雜訊 方法與系統之描述並不包括詳細的流程以及運作原理的完整描 述。本發明所沿用的現有技藝，在此僅作重點式的引用，以助本

Claims (1)

1309371 年、/月 t 日修正/ΐ^τιΐ^Γ 十、申請專利範圍： 1. 一種調適性去雜訊系統，包括·· 移動偵測裝置，用以偵測一晝面中各個畫素的移動狀態； 邊緣偵測裝置，用以偵測該畫面中各個晝素的邊緣狀態； 雜訊預估裝置，根據該移動偵測裝置、該邊緣偵測裝置偵測 的移動、邊緣狀態，用以預估產生該畫面之一適性雜訊位階，其 中，該雜訊位階回授至該移動偵測裝置、該邊緣偵測裝置；及 去雜訊濾波裝置，根據該移動偵測裝置、該邊緣偵測裝置偵 測的移動、邊緣狀態及該雜訊位階進行各個畫素之雜訊補償運 算，以得到一去雜訊晝面。 2. 如申請專利範圍第1項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 移動偵測裝置更用以產生該畫面各個畫素及其鄰近晝素與鄰近晝 面對應畫素間的差異加權總和及代表各個畫素移動狀態的移動旗 標。 3. 如申請專利範圍第2項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 邊緣偵測裝置更用以產生該畫面各個畫素及其鄰近畫素與前一圖 場之對應晝素間的平均差異值及代表各個畫素邊緣狀態的邊緣旗 標0 17 1309371 f年、>月‘日修正/更责 4. 如申請專利範圍第3項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 雜訊預估裝置係根據代表各個晝素移動狀態的移動旗標、各個畫 素及其鄰近晝素與前一圖場之對應畫素間的平均差異值，以及代 表各個畫素邊緣狀態的邊緣旗標，因而預估產生該適性的雜訊位 階。 5. 如申請專利範圍第3項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 去雜訊濾波裝置，更依據該畫面各個晝素及其鄰近晝素與鄰近畫 面對應晝素的差異加權總和、代表各個畫素移動狀態的移動旗 標、各個晝素及其鄰近畫素與前一圖場之對應畫素間的平均差異 值，以及代表各個畫素邊緣狀態的邊緣旗標，以進行雜訊補償運 I 算。 i 6. 如申請專利範圍第1項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 去雜訊濾波裝置係進行一空間域雜訊補償運算及一時間域雜訊補 償運算。 7. 如申請專利範圍第3項所述之調適性去雜訊系統，其中上述代 表各個畫素移動狀態的移動旗標，係將各個畫素及其鄰近晝素與 鄰近晝面對應畫素間的差異加權總和與一移動臨限值作比較所產 生的。 18 1309371 A月‘曰修正/更 8.如申請專利範圍第7項所述之調適性去雜訊系統，其中上述代 表各個晝素邊緣狀態的邊緣旗標，係將各個晝素及其鄰近畫素與 前一圖場之對應畫素間的平均差異值與一邊緣臨限值作比較所產 生的。 9. 如申請專利範圍第8項所述之調適性去雜訊系統，其中上述之 移動臨限值及邊緣臨限值係隨著該雜訊位階的大小而作適性的調 整。 10. 一種調適性去雜訊方法，包括： 偵測一畫面中各個晝素的移動狀態； i 偵測該晝面中各個畫素的邊緣狀態； 根據該移動狀態及該邊丨緣狀態，預估產生該畫面之一適性雜 訊位階，其中，該雜訊位階回授以調整該移動臨限值及該邊緣臨 限值；及 根據該移動狀態、該邊緣狀態及該雜訊位階，進行各個畫素 之雜訊補償運算，以得到一去雜訊晝面。 11. 如申請專利範圍第10項所述之調適性去雜訊方法，其中該移 動狀態偵測步驟包括： 19 1309371 打年…月‘曰 計算該晝面各個晝素及其鄰近晝素與鄰近晝面對應畫素間之 差異加權總和，藉以得到該畫面各個晝素之一晝素移動量；及 判斷該晝素移動量是否大於一移動臨限值，藉以得到該晝面 各個晝素之一移動旗標。； 12. 如申請專利範圍第10項所述之調適性去雜訊方法，其中該邊 緣狀態偵測步驟包括： 計算該晝面各個畫素與鄰近晝素及前一圖場之對應畫素間的 平均差異值，藉以得到一變異數；及 判斷該變異數是否大於該邊緣臨限值，藉以得到一邊緣旗標。 I 13. 如申請專利範圍第10:項所述之調適性去雜訊方法，其中該適 性雜訊位階預估步驟包括： 在一晝面中根據該移動狀態及該邊緣狀態，判斷該畫素是否 屬於靜態且平滑之區域； 在屬於靜態且平滑之區域中，累加各個晝素之變異數；及 正規化該累加變異數以得到該雜訊位階。 14. 如申請專利範圍第13項所述之調適性去雜訊方法，其中該去 雜訊步驟包括一空間域的雜訊補償運算及一時間域的雜訊補償運 算。 20 1309371 15. 如申請專利範圍第14項所述之調適性去雜訊方法，其中該空 間域雜訊補償運算步驟包括： 在屬於靜態且平滑之區域中，設定各個畫素之畫素值為鄰近 晝素之平均晝素值； 在非屬靜態且平滑之區域中，對於非邊緣畫素，依照各個晝 素之變異數，將各個晝素之晝素值設定為各個晝素之晝素值與鄰 近畫素之平均畫素值之加權總和；以及 在非屬靜態且平滑之區域中，對於邊緣晝素，維持各個晝素 之畫素值。 16. 如申請專利範圍第14項所述之調適性去雜訊方法，其中該時 間域雜訊補償運算步驟，根據該空間域比較結果與鄰近畫面的對 應晝素值，進行加權計算。—— 21 1309371十一、圖式： f '-' ¾ X,,· li 1 雲塵I ΙΑ 铖丨麗 rad^—fl»ll Local Motionlflag Msiosls 言 JLo-'cavar Edige—flag Motionlflag Is 癱議 2ο·55·ά」ίτ>,<61 in命 B 22 1309371 牝年《日修正/更·

23 1309371 卿〆月义日修正/

24 1309371

曰修正, m m m ，： a4 of >qS tal b穸 varl=abs(bl*8-( b2+b3+a4+a5+a6+b7+b8+b9)); var2=aba(b2*8-(bl+ b3+a4+a5+ae+b7+b8+b9)); mrnFMki (b3*8-( bl+b2f var 4=abs (a4*8- (bl+b2+b3+ ia5+a6+b7fb8+ii9)); var5=abe(a5*8-(bl+b2+b3+a4+ a6+b7+b8+b9)); var6=al>e (a6«t-(bl+l>m34ii4^a5+ 、_伟職 ν^Γ7=β^β(ΐτ7*®-(ΐ^^^3^4+β|τΝ||+ bS+M)>； vaf 8=abs (b8*8- (bl+b2+b3+a4+a5+a6+b7+ b9)); var9=abs 〇>9*8- (bl+b2+b3+a4+a5+a6+b7+b8 )); lpcaIyar^sum=varlHhmr2^af34lraf|4vaf5^ai6^ar7#yar#+Tr»rSi l acal var=Loca i if (Iticalvar^dge-th) edge_f 1 agL«5sl \ else ejjg0jflag_j*5s：0i local 第三A鶴 25 1309371 躺 3JSS

26 1309371

edgejQag If((lmotion ilag)&^(i〇〇〇〇Q total var sum+^localvar, rnmt- emm. · total_var_coimt-H-;

local·

第四A讀 27 1309371 厂年11 k fiB 麵

28 1309371 6曰修正

第直A爾 c8 Ιοί m m α7 α8 α9 nmsejflag loealltoF (Βΐ+ΐΜ)_13伟 1麵5+^89)/8; xf職 LEVmi«»lVar]; y=MOTON_LEVEL[m^0n_stt]; efejElag ^ motioii一flag ‘ ifi[noise一flag) a8’=localMcan; else 成 ledge一flag) β8·=(χ*α8-Κ16- x)*localMemi)/16; else aS^aS; localVar ‘ motion一sun > aSHy*aSH<16^fc 賴； 第五B爾 29 1309371

30