CN101047781A - 成像设备、高频分量检测电路及检测方法和计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

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。

Description

成像设备、高频分量检测电路及检测方法和计算机程序产品

相关申请的交叉参考

本申请包含2006年3月31日在日本专利局提交的日本专利申请JP2006-099644的主题内容，在此通过参考合并其整个内容。

技术领域

本发明涉及成像(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，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明的实施方式，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。

根据本发明的实施方式，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是示出根据本发明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是示出根据本发明第一实施方式的中值滤波器中处理的状态的示意图；

图5是示出在根据本发明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是示出根据本发明第一实施方式检测脉冲分量的处理的例子的流程图；

图7是示出根据本发明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。

具体实施方式

下面将参照图2到6来解释本发明的第一实施方式。

图2是应用了根据本发明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18将与这种操作对应的操作信号经由未示出的接口输入到微型计算机17。微型计算机17根据通过用户对操作单元18的操作输入的操作信号、或者根据实现定义的预定设置等，使用在诸如内部ROM(只读存储器)之类的非易失存储器单元中所存储的计算机程序对每个电路执行预定的操作和控制。

进一步，微型计算机17根据需要连接到驱动器电路(未示出)，从适合被安装在其上的磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等中读取计算机程序，并且将程序根据需要安装在合并于微型计算机17中的RAM中。

如上所述，对图像传感器1、2和3中的物体图像执行光电转换，以顺序地产生红(R)、绿(G)和蓝(B)的原色信号，将所产生的原色信号调整并且量化到适当电平的模拟信号，并且使用视频摄像机中的视频放大器4、5和6以及A/D转换器7、8、9转换为数字信号。对校正电路10中的经量化的原色信号的每一个执行适当校正和增益调整处理，之后，将每个原色信号输入到降噪电路12中。主要检测输入到降噪电路12的原色信号的每一个中脉冲分量，并且用预定的算术处理去除该分量以降低噪声，并且将经过降噪的信号输入到亮度调整电路13。然后，在亮度调整电路13中执行适当的亮度降低处理之后，将原色信号输入到伽玛校正电路14。将经过了伽玛校正的原色信号转换为从输出信号产生电路15输出的最终视频信号输出格式信号。

图3示出图2中所示的降噪电路12的配置的例子。将输入到降噪电路12的原色信号分别提供给分离的降噪电路21、22和23。由来自高频检测电路27、28和29的输出来分别控制在降噪电路21、22和23的每一个中的降噪处理。

此外，降噪电路12包括三个中值滤波器24、25和26，并且被配置为将输入到降噪电路12的原色信号分别提供给分离的中值滤波器24、25和26，在这些中值滤波器中执行中值处理。中值滤波器重新排列输入的信号，并且输出位于经重新排列的信号中央的值作为新准备的数据，并且这里在3×3像素(即总共九个像素)上执行中值滤波器处理。随后，将中值滤波器24、25和26的输出分配提供给高频检测电路27、28和29，在这些高频检测电路中，从中值滤波器的输出中检测具有预定或者更高频率的分量。例如，将高通滤波器用于在各个高频检测电路27、28和29中检测高频分量的处理。

将在高频检测电路27、28和29中所检测的视频信号的高频分量提供给用于各个颜色的降噪电路21、22和23。根据本实施方式，对在高频检测电路27、28和29中检测到高频分量的部分不执行在降噪电路21、22和23的每一个中的降噪处理，而是仅仅对其他部分执行降噪处理。替代地，在受限的状态中对已经被检测到高频分量的部分执行降噪电路21、22和23的每一个中的降噪处理，并且可以只执行相对弱的降噪处理。

图4A到图4C是示出各个中值滤波器24、25和26的操作的例子的示意图。如图4A中所示，当设置在其上执行降噪处理的被聚焦的像素P0时，对包括被聚焦的像素P0和相邻八个像素P1到P8的九个像素进行取样。在像素中所示的相应值是其亮度值。如图4B中所示，在将这九个像素这样取样之后以亮度值的顺序对这九个像素进行重新排列。随后，从以亮度值的顺序重新排列的阵列中对这些像素中位于中央的像素P9的亮度值进行取样，并且如图4C中所示，在滤波处理之后，将位于中央的像素P9的亮度值选择作为被聚焦的像素P0的输出值P_out。

因此，通过使用中值滤波器的处理去除在视频信号中所包括的脉冲分量。随后，从已经将其脉冲分量去除的信号中检测高频分量。因此，可以很好地从不带有作为被混合在检测到的高频分量中的噪声分量的脉冲分量的图像中只检测高频分量。进一步，根据这样执行的高频分量的检测来控制降噪处理，从而防止对降噪处理的限制被施加到包括脉冲分量的区间，使得能够执行良好的降噪处理并且提高降噪性能。此外，根据本发明中值滤波器处理是获得信号以控制降噪处理的处理，并且对最后输出的视频信号不执行中值滤波器处理。因此，可以避免中值滤波器固有的诸如边缘偏移之类的问题。

已经知道在中值滤波中的某些缺点。例如，当去除脉冲分量时，难于区分脉冲分量是源于图像还是噪声，并且存在中值滤波器影响高频分量比影响脉冲分量还要多的可能性。

可以将包括用于解决这种问题的措施的中值滤波器用于图3中所示的中值滤波器24、25和26的每一个。下面描述具有这种措施的中值滤波器(下面，将这种滤波器称为脉冲检测中值滤波器)。

图5示出在这种情况中的脉冲检测中值滤波器的操作原理。假设每个中值滤波器是用于对九个像素进行采样的电路，将输入到中值滤波器的九个像素的亮度值以亮度值的顺序重新排列。图5示出重新排列的结果。将在重新排列之前位于中央的像素设置为被聚焦的像素P11，并且将被重新排列在中央位置的像素设置为具有中值的像素P13。进一步，将从具有中值的像素P13看去在被重新排列的被聚焦的像素P11所位于的一侧上(具有较小亮度值的一侧或者具有较大亮度值的一侧)在预定位置(这里，从一端起的第二个位置)上所排列的像素设置为被比较的像素P12。虽然根据本实施方式，将被聚焦的像素P11重新排列以位于左侧上，但是被重新排列的位置(或者是否执行重新排列)依赖于其亮度。

随后，通过将经重新排列的被聚焦的像素P11的亮度值与被比较的像素P12的亮度值进行比较，并且将被聚焦的像素P11的亮度值和被比较的像素P12的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)与被比较的像素P12的亮度值和具有中值的像素P13的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)进行比较，来判断中值是否代表脉冲分量。

具体地说，通过使用被聚焦的像素P11的经重新排列的位置(顺序)、从被聚焦的像素11到被比较的像素P12的距离和从被聚焦的像素P11到中值P13的距离，来检测脉冲分量。

随后，参照图6的流程图来描述根据本实施方式的脉冲检测中值滤波器中的处理的例子。首先，比较被聚焦的像素的亮度值和中值(步骤S11)。这里，判断被聚焦的像素的亮度值是否小于中值(步骤S12)。如果判断被聚焦的像素的亮度值小于中值，则将被聚焦的像素的亮度值与较小的被比较值进行比较(步骤S13)。在这种比较中，判断被聚焦的亮度值是否小于被比较的像素的亮度值(步骤S14)。如果判断被聚焦的像素的亮度值小于被比较的像素的亮度值，则计算被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)，以及被比较的像素的亮度值和作为中值的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)(步骤S15)，并且判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差是否大于后一个差(步骤S16)。

如果在上面判断中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较大，则用中值代替被聚焦的像素的亮度值(步骤S17)，并且将被代替的亮度值输出作为被聚焦的像素的亮度值(步骤S19)。在步骤S16中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较大的状态与已经检测到脉冲分量的状态对应，并且在已经检测到脉冲分量的情况中在步骤S17中以中值代替被聚焦的像素的亮度值。

进一步，如果在步骤S14中判断被比较的像素的亮度值大于被聚焦的像素的亮度值，而且如果在步骤S16中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较大，则判断高频分量不是脉冲分量，并且在步骤S19中被聚焦的像素的亮度值保持不变(步骤S18)以进行输出。

此外，在步骤S12中判断被聚焦的像素的亮度值大于中值的情况中，将被聚焦的像素的亮度值和较大的被比较的值进行比较(步骤S21)。在这种比较中，判断被聚焦的像素的亮度是否大于被比较的像素的亮度(步骤S22)。如果判断被聚焦的像素的亮度值大于被比较的像素的亮度值，则计算被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)和被比较的像素的亮度值和作为中值的亮度值之间的差(两个像素之间的距离)(步骤S23)。然后，如果判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差是否大于后一个差(步骤S24)。

如果在上面判断中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较大，则用中值代替被聚焦的像素的亮度值(步骤S25)，并且将被代替的亮度值输出作为被聚焦的像素的亮度值(步骤S19)。在步骤S24中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较大的状态与已经检测到脉冲分量的状态对应，并且在已经检测到脉冲分量的状态中，在步骤S25中用中值代替被聚焦的像素的亮度值。

进一步，如果在步骤S22中判断被比较的像素的亮度值大于被聚焦的像素的亮度值，并且如果在步骤S24中判断被比较的像素的亮度值和被聚焦的像素的亮度值之间的差较小，则判断高频分量不是脉冲分量，而且在步骤S19中被聚焦的像素的亮度值保持不变(步骤S26)以进行输出。

如上所述，通过使用其经过重新排列的位置(顺序)、与被比较的像素的距离(差)和与中值的距离(差)来判断被聚焦的像素是否代表脉冲分量，从而准确地判断脉冲分量。在被聚焦的像素是脉冲分量的情况中，在九个像素中存在等于或者大于被聚焦的像素的值的脉冲分量的情况非常少。相反地，在存在类似像素的情况下，难于判断被聚焦的像素是噪声还是图像。因此，当判断被聚焦的像素是脉冲分量时，从作为最小或者最大的被聚焦的像素的角度将限制添加到判断条件中。然而，只有这种限制不可能防止在包括比较类似的像素的平坦部分(flat portion)和细直线中发生的代替。因此，如图6的流程图所示，进一步判断被比较的像素和被聚焦的像素之间的差值是否大于被比较的像素和中值之间的差值。因此，还可以检测在比较平坦的部分中所包括的脉冲分量。

应该注意，在3×3像素(即九个像素)中去除两个脉冲分量的情况中，放宽(lessen)对被聚焦的像素的限制以包括最小值以及其相邻像素或者最大值以及其相邻像素。此外，如果从比图5中所示的例子更加接近中值的像素中选择被比较的像素，可以类似地改变条件。而且，可以获得从像素的平均值中获得被比较的像素的方法以尽可能地消除噪声的影响。

将执行如图6的流程图中所示的处理的脉冲检测中值滤波器用作在图3所示的降噪电路中所包括的中值滤波器24、25和26的每一个，从而只确信地去除中值滤波器中的脉冲分量并且使得在随后阶段中在电路中可以良好地执行对高频分量的检测。

随后，将参照图7和8描述本发明的第二实施方式。如图7和8中所示，将相同的附图标记给予与在第一实施方式中描述的在图2和3中的那些对应的单元。

与第一实施方式类似，还将本实施方式应用于视频摄像机和在总体上与已经描述的、在图2中示出的配置类似的视频摄像机的配置。进一步，本实施方式包括要如图7中所示进行配置的图2中的降噪电路12，并且与图2中所述的那些类似地配置其他单元。

根据本发明的降噪电路与检测视频信号的高频分量的中值滤波组合地执行阈值处理。具体地说，通过脉冲检测中值滤波器只去除在特定电平或者更低电平上的脉冲分量，并且除此之外，选择原始信号从而从所选择的信号中检测高频分量以控制噪声去除处理。图7示出根据本实施方式的降噪电路的配置。如图7中所示，将输入到降噪电路12的原色信号分别提供给分离的降噪电路21、22和23。由分别来自高频输出电路27、28和29的输出分别控制在降噪电路21、22和23的每一个中的降噪处理。

此外，降噪电路12包括三个中值滤波器24、25和26，并且将输入到降噪电路12的原色信号分别提供到分离的中值滤波器24、25和26，在这些滤波器中执行中值滤波器处理。可以使用图6的流程图中所示的脉冲检测中值滤波器，也可以使用对输入信号重新排列并且将在中央位置值输出作新准备的数据的中值滤波器。

将来自中值滤波器24、25和26的输出分别提供给执行阈值处理的比较和选择电路31、32和33。在比较和选择电路31、32和32中使用阈值设置电路30设置的阈值独立地针对每个原色，将原始信号和来自中值滤波器的输出进行比较，并且依赖于差是否等于或者大约阈值来选择将原始信号或者中值滤波器输出进行输出。更具体地说，在比较和选择电路31、32和33中分别比较在脉冲检测中值滤波器24、25和26中所产生的信号和原始信号之间的差。如果该差大于所设置的阈值，则输出原始信号，而如果该差小于所设置的阈值，则输出中值滤波的结果。

随后，将来自比较和选择电路31、32和33的输出提供到高频检测电路27、28和29，在这些高频检测电路中，从中值滤波器输出中检测预定频率或者更高频率的高频分量。

在此之后，将在高频检测电路27、28和29中检测到的视频信号的高频分量提供给针对各个颜色的降噪电路21、22和23，并且关于在高频检测电路27、28和29中已经检测到高频分量的部分在降噪电路21、22和23中控制降噪处理。例如，对检测到高频分量的部分不执行降噪处理，而只对其他部分执行降噪处理。作为替代，在检测到高频分量的部分上在受到限制的状态中，在降噪电路21、22和23中执行降噪处理，换句话说，可以执行比较弱的降噪处理。

应该注意，相反地，在比较和选择电路31、32和33中，在切换处理中简单地执行切换可能产生噪声。因此，可以执行基于差的、原始信号和中值输出之间的平滑切换的阿尔法混合处理(alpha-blend processing)。下面公式1表示在执行阿尔法混合处理的情况下应用到具体处理示例的条件，其中D_in表示输入信号，D_out表示输出信号，Th表示作为在本例中的像素值(亮度值)32的阈值。

[公式1]

(Din-Dout)＞Th

((Din-Dout)-Th)×Din+(32-((Din-Dout)-Th)×Dout

32＞Din

根据上述处理，与中值滤波组合的阈值处理使得执行检测高频分量的高准确度处理，并且将在该处理中被良好地检测到的高频分量用于获得良好的噪声去除处理。

此外，由于已经使用了带有较小像素大小的图像传感器，则由光的闪烁所产生的光散粒噪声已经变为主要噪声分量。该噪声分量与入射光量成比例并且在较亮的部分中变得更加突出。因此，可以与输入信号对应地改变阈值处理以应对这种噪声。因此，可以有效地去除在亮的部分中的光散粒噪声而不破坏在暗的部分中的可再现性。下面公式2表示在这种时候的阈值处理的例子。

[公式2]

$\mathrm{Th}=\left\{\begin{array}{c}T\max \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;[\mathrm{Data}\&GreaterEqual;0\&\mathrm{Th}>T\max ]\\ \mathrm{Scpu}\&times;\mathrm{Data}+\mathrm{Tcpu}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;[\mathrm{Data}\&GreaterEqual;0\&\mathrm{Th}\&le;T\max ]\\ \mathrm{Tcpu}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;[\mathrm{Data}<0]\end{array}\right.$

在公式2中，Th表示阈值，Tmax表示阈值的最大值，Scpu表示在阈值中的变化亮的倾向(inclination)，Tcpu表示当输入为0时的阈值，而Data表示输入数据。图8示出这种可变的阈值处理。应该注意，阈值变化特征b近似于光散粒噪声特征。除此以外，可以使用与光散粒噪声特征a类似的曲线执行诸如近似阈值变化特征b之类的处理。

如上所述，根据本发明的第一和第二实施方式，可以只准确地检测从其中已经去除了脉冲分量的高频分量，从而依据该检测良好地去除噪声。此外，在如第二实施方式中所述将阈值处理与中值滤波进行组合的情况中，可以从已经只去除了代表噪声的脉冲分量的结果信号中检测到高频分量，而不影响在具有相反等情况的图像中所包括的脉冲分量。因此，在该情况下可以良好地去除噪声。进一步，用根据输入信号变化的阈值，还可以去除依赖于信号电平的诸如光散粒噪声之类的脉冲噪声。

应该注意，在此前描述的降噪电路12中的处理可以用硬件来执行，但是还可以使用软件来执行该处理。在借助于软件来执行处理的序列的情况中，将构成该软件的计算机程序存储在诸如被合并在微型计算机17中的ROM之类的存储器单元中。

应该理解，还可以通过提供记录了用于获得根据实施方式的功能的软件的程序代码的记录介质给系统和设备，并且通过由该系统或者设备的计算机(算术处理单元)读取和执行在该记录介质中存储的程序代码来实施上述实施方式。

在这种情况下，可以将诸如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失存储器卡、ROM之类的记录介质用作记录介质来提供程序代码。

此外，这里可以将根据本发明的实施方式的成像设备应用于如上所述的视频摄像机，然而，还可以将本发明的实施方式广泛地应用于不限于视频摄像机的各种设备，并且可以应用于数字照相机、彩色图像扫描仪、或者具有等效功能的其他设备等。

而且，根据上述实施方式，将中值滤波器合并在成像设备中所合并的降噪电路中所包括的高频检测电路中，然而，可以用类似的配置使用被应用到除了成像设备以外的其他设备的视频信号的高频检测电路。

本领域的普通技术人员应该理解，依赖于设计需要和其他类似因素可以进行各种变型、组合、子组合和替代，只要它们落在所附权利要求或者其等效物的范围之内即可。

Claims (10)

1.一种成像设备，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。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，

所述滤波器还执行：

将除了位于中央的所述像素之外的、在特定顺序中的其他像素设置为在以所述亮度值的顺序排列的经过重新排列的像素中的被比较的像素；

将所述被聚焦的像素的亮度值与所述被比较的像素的亮度值进行比较；和

用处于中央的所述像素的亮度值代替所述被聚焦的像素的亮度值，并且在具有与脉冲分量的检测对应的特定关系的情况下，输出代替的亮度值，并且在不具有所述特定关系的情况下，输出不变的所述被聚焦的像素的亮度值。

3.根据权利要求1所述的成像设备，其中，

所述检测电路还包括：

选择单元，用于将从所述滤波器输出的亮度值和所述被聚焦的像素的亮度值之间的差与阈值进行比较，在该差是所设置的阈值或者更大的情况下，选择所述原始亮度值，并且在该差小于所述阈值的情况下，选择从所述滤波器输出的亮度值。

4.根据权利要求3所述的成像设备，其中，

根据原始亮度值可变地设置所述阈值。

5.一种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，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，和

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。

6.根据权利要求5所述的高频分量检测电路，其中，

所述滤波器还执行：

将除了位于中央的所述像素之外的、在特定顺序中的其他像素设置为在以所述亮度值的顺序排列的经过重新排列的像素中的被比较的像素；

将所述被聚焦的像素的亮度值与所述被比较的像素的亮度值进行比较；和

用处于中央的所述像素的亮度值代替所述被聚焦的像素的亮度值，并且在具有与脉冲分量的检测对应的特定关系的情况下，输出代替的亮度值，并且在不具有所述特定关系的情况下，输出不变的所述被聚焦的像素的亮度值。

7.根据权利要求5所述的高频分量检测电路，其中，

所述检测电路还包括：

选择单元，用于将从所述滤波器输出的亮度值和所述被聚焦的像素的亮度值之间的差与阈值进行比较，在该差是所设置的阈值或者更大的情况下，选择所述原始亮度值，并且在该差小于所述阈值的情况下，选择从所述滤波器输出的亮度值。

8.根据权利要求7所述的高频分量检测电路，其中，

根据原始亮度值可变地设置所述阈值。

9.一种检测在视频信号中包括的高频分量的方法，包括步骤：

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；

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；和

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。

10.一种使得计算机执行检测在视频信号中所包括的高频分量的处理的程序产品，

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；

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；和

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。

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