CN101409783B - 图像处理滤波器、图像处理方法和图像处理电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理滤波器、图像处理方法和图像处理电路。用于对图像的像素值进行校正的图像处理滤波器包括：平滑度计算单元(40)，用于计算位于要被滤波的目标像素的外围的环绕像素的像素值分布的平滑度，以及像素值复合单元(50)，用于基于与由所述平滑度计算单元(40)计算出的平滑度相对应的混合比将所述目标像素的像素值与所述环绕像素的像素值混合，并且通过将所述目标像素的像素值与所述环绕像素的像素值组合来生成复合像素值。

Description

图像处理滤波器、图像处理方法和图像处理电路

技术领域

本发明涉及图像处理滤波器、图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路。

背景技术

在图像处理装置中，例如，图像由图像传感器读取，并且被平均，使得图像的图片质量得到提高。在日本专利公开No.60-236580中公开的图像处理装置中，利用空间滤波器来对由图像传感器读取的图像进行处理，以锐化或平滑该图像，从而该图像得到了改善。

在日本专利公开No.03-54679中公开的图像处理装置中，从连续灰度图像获得的图像信号根据该图像信号的浓度和对比度数据被平均，从而从该图像信号很好地减少了噪声。

在最近的数码相机中，因为图像采集器件的照片检测能力已得到了提高，所以可以容易地检测随机噪声、以及来自物体的光线，从而降低了S/N比。因此，在最近的数码相机中，需要降低随机噪声，并且增强S/N比，而不降低所拍摄的图像的图片质量。

一般来说，用于减少随机噪声和提高S/N比的图像处理装置包括具有权重表的空间滤波器、中值滤波器、或者ε滤波器。ε滤波器特征在于其将噪声判定值ε设定在特定范围中，在维持信号的突发的较大的放大改变分量的同时消除对信号的较小放大的随机噪声。

在使用ε滤波器的图像处理装置中，如果相对较大的噪声被混合到目标像素中，如图14所示，则目标像素的像素值和环绕像素的像素值之间的差值可能超过噪声判定值ε。在使用ε滤波器的图像处理装置中，在图14所示的情形中，尽管噪声被混合到目标像素的真实值中，但是在计算目标像素的像素值时仍可以使用该包含噪声的像素值。因此，在使用ε滤波器的图像处理装置中，由于包含噪声的像素值的影响，可能阻止了目标像素的像素值接近目标像素的真实值。

此外，在使用ε滤波器的图像处理装置中，如图15所示，目标像素的像素值可能出现在特定颜色的图像区域的边界(图像边界)或者特定颜色之外的其他颜色的图像区域中。在使用ε滤波器的图像处理装置中，如果目标像素的像素值出现在接近图像边界处，则当计算目标像素的像素值时，例如，如果使用了跨该图像边界的两个相邻像素的平均值(平均像素值)，则该像素平均值可能更接近与平均像素值相邻的像素值。因此，在使用ε滤波器的图像处理装置中，当平均像素值接近与该平均像素值相邻的像素值时，不能识别出在该平均像素值和与该平均像素值相邻的像素值之间的图像边界的存在。结果，在使用ε滤波器的图像处理装置中，像素值不能跨图像边界突然改变。因此，图像对比度降低了，因此不能获得锐度非常好的图像。

发明内容

考虑到上述情况，提出了本公开，因此，本公开的一个目的是提供一种图像处理滤波器、图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有相同图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路，该图像处理滤波器能够使目标像素的像素值更接近目标像素的真实值，并且获得锐度非常好的图像。

当结合附图阅读下面的详细说明时，从其全面理解本公开的上述和其他新颖的特征。但是，应当非常明白，附图仅用于说明目的，而不应认为是对本公开的限定的定义。

附图说明

图1是具有第一实施例的图像处理装置的数码相机的示意图。

图2是第一实施例的图像处理装置的示意图。

图3是像素值分布标识电路的示意图。

图4是复合像素值计算电路的示意图。

图5是ε滤波器的示意图。

图6是像素值确定电路的示意图。

图7是用于第一实施例的数字图像中提取的区域的说明图。

图8是示出了物体图像像素值分布对物体图像像素值的均值偏差(average deviation)的改变的图。

图9是为第二实施例的图像处理装置提供的像素值分别标识电路的示意图。

图10是为第三实施例的图像处理装置提供的像素值分别标识电路的示意图。

图11是第四实施例的图像处理装置的示意图。

图12是另一个实施例的像素值分别校正电路的示意图。

图13是又一个实施例的图像处理装置的示意图。

图14是示出了目标像素中并入了噪声的像素值分布图。

图15是示出了在接近图像边界处存在目标像素的像素值分布图。

具体实施方式

根据本公开中阐述的图像处理滤波器，基于与由平滑度计算单元计算出的平滑度相对应的混合比，目标像素的像素值和位于目标像素的外围的环绕像素的像素值在像素值复合单元中被混合，从而从目标像素的像素值和环绕像素的像素值产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器中，由于复合像素值是基于与环绕像素的像素值的分布的平滑度相对应的混合比产生的，所以在生成复合像素值时，复合像素值可以根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器中，当复合像素值根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变时，如果环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变来产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器中，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则通过降低与平滑度相对应的将被混合到复合像素值的环绕像素的像素值的比率，可以降低将与目标像素的像素值相差很大的像素值(环绕像素的像素值)混合到复合像素值的比率，从而可以使复合像素值更接近目标像素的像素值的真实值。

此外，根据在本公开中阐述的图像处理滤波器，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变产生复合像素值，从而可以根据该复合像素值调节图像对比度的高度，使得可以获得对比度非常好的图像。

根据在本公开中阐述的图像处理装置的图像处理电路，基于与由平滑度计算单元计算出的平滑度相对应的混合比，目标像素的像素值和位于目标像素的外围的环绕像素的像素值在像素值复合单元中被混合，从而从目标像素的像素值和环绕像素的像素值产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理装置的图像处理电路中，由于复合像素值是基于与环绕像素的像素值的分布的平滑度相对应的混合比产生的，所以在生成复合像素值时，复合像素值可以根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变。因此，在本公开中阐述的图像处理装置的图像处理电路中，当复合像素值根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变时，如果环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变来产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理装置的图像处理电路中，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则通过降低与平滑度相对应的将被混合到复合像素值的环绕像素的像素值的比率，可以降低将与目标像素的像素值相差很大的像素值(环绕像素的像素值)混合到复合像素值的比率，从而可以使复合像素值更接近目标像素的像素值的真实值。

此外，根据本公开中阐述的图像处理装置的图像处理电路，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变产生复合像素值，从而可以根据该复合像素值调节图像对比度的高度，使得可以获得对比度非常好的图像。

根据在本公开中阐述的图像处理滤波器的图像处理方法，基于与在平滑度计算步骤中计算出的平滑度相对应的混合比，目标像素的像素值和位于目标像素的外围的环绕像素的像素值在像素值复合步骤中被混合，从而从目标像素的像素值和环绕像素的像素值产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器的图像处理方法中，由于复合像素值是基于与环绕像素的像素值的分布的平滑度相对应的混合比产生的，所以在生成复合像素值时，复合像素值可以根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器的图像处理方法中，当复合像素值根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变时，如果环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变来产生复合像素值。因此，在本公开中阐述的图像处理滤波器的图像处理方法中，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则通过降低与平滑度相对应的将被混合到复合像素值的环绕像素的像素值的比率，可以降低将与目标像素的像素值相差很大的像素值(环绕像素的像素值)混合到复合像素值的比率，从而可以使复合像素值更接近目标像素的像素值的真实值。

此外，根据本公开中阐述的图像处理滤波器的图像处理方法，如果位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界突然改变，则可以根据环绕像素的像素值的该改变产生复合像素值，从而可以根据该复合像素值调节图像对比度的高度，使得可以获得对比度非常好的图像。

<第一实施例>

下面参考图1到图8描述本公开的第一实施例。这是对安装在数码相机1中的具有本公开的图像处理滤波器的图像处理装置10A、具有给图像处理滤波器图像处理装置的图像处理电路的说明。数码相机1包括第一固定透镜组L31、变焦透镜L32、光阑S31、第二固定透镜组L33、聚焦透镜L34、以及图像传感器S32。

数码相机1还包括致动器A31到A33、驱动器D31到D33、变焦编码器E31、光阑编码器E32、以及聚焦编码器E33。

另外，数码相机1还具有信号转换电路C31、图像处理装置10A、光阑调整器C32、以及系统控制电路C33。图像处理装置10A的输入端子通过信号转换电路C31连接到图像传感器S32。图像处理装置10A的输出端子被连接到系统控制电路C33的第一输入端子。系统控制电路C33具有图像生成电路。系统控制电路C33的第一输入端子连接到图像生成电路。该图像生成电路对应于图像生成单元。

图2是示出了第一实施例的图像处理装置10A的配置的框图。如图所示，图像处理装置10A具有图像存储器20、代表像素值计算电路30、像素值分布标识电路40、复合像素值计算电路50、以及ε滤波器60。

图像存储器20由SRAM和FF组成。图像存储器20的输入端子IN1连接到图像处理装置10A的输入端子。

代表像素值计算电路30的目标像素值输入端子B1连接到图像存储器20的目标像素值输出端子A1。代表像素值计算电路30的环绕像素值输入端子B2到B9连接到图像存储器20的环绕像素值输出端子A2到A9。

像素值分布标识电路40的目标像素值输入端子C1连接到图像存储器20的目标像素值输出端子A1。像素值分布标识电路40的环绕像素值输入端子C2到C9连接到图像存储器20的环绕像素值输出端子A2到A9。

如图3所示，像素值分布标识电路40具有平均值计算电路41、绝对值计算电路42、以及均值偏差计算电路43。平均值计算电路41的目标像素值输入端子D1连接到像素值分布标识电路40的目标像素值输入端子C1。

平均值计算电路41的环绕像素值输入端子D2连接到环绕像素值输入端子C2。平均值计算电路41的环绕像素值输入端子D3到D9连接到像素值分布标识电路40的环绕像素值输入端子C3到C9。在图中未示出环绕像素值输入端子D4到D7。

绝对值计算电路42的目标像素值输入端子E1连接到像素值分布标识电路40的目标像素值输入端子C1。绝对值计算电路42的环绕像素值输入端子E2连接到像素值分布标识电路40的环绕像素值输入端子C2。绝对值计算电路42的环绕像素值输入端子E3到E9连接到像素值分布标识电路40的环绕像素值输入端子C3到C9。绝对值计算电路42的平均值输入端子E10连接到平均值计算电路41的平均值输出端子D10。图中未示出环绕像素值输入端子C4到C7和环绕像素值输入端子E4到E7。

输入输出接口45的输入端子F1连接到绝对值计算电路42的绝对值输入端子E11。均值偏差计算电路43的输入端子F2到F9连接到绝对值计算电路42的绝对值输出端子E12到E19。图中未示出绝对值输出端子E13到E18和输入端子F3到F8。均值偏差计算电路43的输出端子F10连接到像素值分布标识电路40的输出端子C11。

复合像素值计算电路50的目标像素值输入端子G1连接到图像存储器20的目标像素值输出端子A1。复合像素值计算电路50的代表像素值输入端子G2连接到代表像素值计算电路30的输出端子B11。复合像素值计算电路50的像素值分布标识信息输入端子G3连接到像素值分布标识电路40的输出端子C11。

如图4所示，复合像素值计算电路50包括归一化电路51和像素值复合电路57。归一化电路51具有像素值分布校正电路52、限幅电路53、减法电路54、以及除法电路55。

像素值分布校正电路52的第一输入端子连接到复合像素值计算电路50的目标像素值输入端子G1。像素值分布校正电路52的第二输入端子连接到复合像素值计算电路50的像素值分布标识信息输入端子G3。像素值分布校正电路52的输出端子连接到限幅电路53的输入端子。限幅电路53的输出端子连接到减法电路54的输入端子。减法电路54的输出端子连接到除法电路55的输入端子。像素值分布校正电路52具有查扎表存储器。

像素值复合电路57的第一输入端子H1连接到复合像素值计算电路50的目标像素值输入端子G1。像素值复合电路57的第二输入端子H2连接到复合像素值计算电路50的代表像素值输入端子G2。像素值复合电路57的第三输入端子H3连接到除法电路55的输出端子。像素值复合电路57的第四输入端子H4连接到复合像素值计算电路50的输出端子G4。

ε滤波器60的复合像素值输入端子I1连接到复合像素值计算电路50的输出端子G4。ε滤波器60的环绕像素值输入端子I2到I9分布连接到图像存储器20的环绕像素值输出端子A2到A9。

如图5所示，ε滤波器60具有像素值确定电路61A到61H、以及平均值计算电路65。像素值确定电路61A的第一输入端子连接到ε滤波器60的复合像素值输入端子I1。像素值确定电路61A的第一输入端子连接到ε滤波器60的复合像素值输入端子I1。像素值确定电路61A的第二输入端子连接到ε滤波器60的环绕像素值输入端子I2。

像素值确定电路61B到61H的第一输入端子连接到复合像素值输入端子I1。像素值确定电路61B到61H的第二输入端子分布连接到环绕像素值输入端子I2到I9。ε滤波器60的环绕像素值输入端子I4到I6未示出。

如图6所示，像素值确定电路61A具有绝对值判定电路62和选择器63。绝对值判定电路62的复合像素值输入端子K1连接到像素值确定电路61A的第一输入端子。绝对值判定电路62的环绕像素值输入端子K2连接到像素值确定电路61A的第二输入端子。

选择器63的第一输入连接到像素值确定电路61A的第一输入端子。选择器63的第二输入连接到像素值确定电路61A的第二输入端子。选择器63的输出连接到像素值确定电路61A的输出端子。选择器63的选择信号输入连接到绝对值判定电路62的输出端子K11。

像素值确定电路61B到61H与像素值确定电路61A相同，各自都具有绝对值判定电路62和选择器63。在像素值确定电路61B到61H中，绝对值判定电路62中的每个的复合像素值输入端子K1连接到像素值确定电路61B到61H的中的每个的第一输入端子。在像素值确定电路61B到61H中，绝对值判定电路62中的每个的环绕像素值输入端子K2连接到像素值确定电路61B到61H中的每个的第二输入端子。在像素值确定电路61B到61H中，每个选择器63的输出连接到像素值确定电路61B到61H的每个输出端子。

平均值计算电路65的输入端子J1连接到像素值确定电路61A的输出端子。平均值计算电路65的输入端子J2到J8分布连接到像素值确定电路61B到61H的输出端子。平均值计算电路65的输出端子J11连接到ε滤波器60的输出端子I11。图中未示出平均值计算电路65的输入端子J3到J6。

下面说明第一实施例的图像处理装置10A的图像处理方法。从图1和图2可知，用于对图像传感器S32的信号进行处理的信号转换电路C31的输出连接到图像存储器20的输入端子IN1。数字信号通过输入端子IN1被提供给图像存储器20。

图像存储器20存储信号转换电路C31生成的亮度部分的行数据。该行数据包括多个像素值。图像存储器20将物体的数字图像的数据存储在每个行数据中。在该实施例的图像处理装置10A中，如图7所示，图像存储器20从图像存储器20中存储的数字图像的数据中，提取在X方向和Y方向上个3个像素的3×3区域。在该图中，P11指示目标像素值数据，除P11之外的其他代码P00到P22指示环绕像素值数据。

在图像处理装置10A中，图像存储器20由CPU控制，并且目标像素值输出端子A1将目标像素值数据P11分别输出到代表像素值计算电路30、像素值分布标识电路40和复合像素值计算电路50。另外，图像存储器20由CPU控制，并且将来自环绕像素值输出端子A2到A9的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)分布输出到代表像素值计算电路30、像素值分布标识电路40和ε滤波器60。

代表像素值计算电路30通过目标像素值输入端子B1接收目标像素值数据P11。另外，代表像素值计算电路30还通过环绕像素值输入端子B2到B9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。

在该实施例中，代表像素值计算电路30首先从所有像素值数据中提取四个环绕像素值数据P01、P10、P21、P12。环绕像素值数据P01、P10、P21、P12是在3×3区域的X方向和Y方向上与目标像素相邻的像素的像素值数据。

接下来，代表像素值计算电路30将环绕像素值数据P01、P10、P21、P12的值相加。代表像素值计算电路30从相加结果中减去这四个环绕像素值数据中的最大值和最小值。随后，代表像素值计算电路30计算相减结果的均值。这些相减结果的均值被计算来以便减少混合在数字图像中的噪声。代表像素值计算电路30从输出端子B11将该均值输出到复合像素值计算电路50的代表像素值输入端子G2。在该实施例中，该均值对应于代表像素值。

像素值分布标识电路40通过目标像素值输入端子C1接收目标像素值数据P11。另外，像素值分布标识电路40还通过环绕像素值输入端子C2到C9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。

如图3可知，平均值计算电路41通过目标像素值输入端子D1接收目标像素值数据P11。另外，平均值计算电路41还通过环绕像素值输入端子D2接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。平均值计算电路41计算输入到平均值计算电路41中的所有像素值数据的均值。平均值计算电路41将计算出的均值从平均值输出端子D10输出。

绝对值计算电路42通过平均值输入端子E10接收3×3区域中的所有像素值数据的平均值数据。另外，绝对值计算电路42还通过目标像素值输入端子E1接收目标像素值数据P11。绝对值计算电路42还通过环绕像素值输入端子E2到E9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。绝对值计算电路42从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的均值，并且计算结果的绝对值。绝对值计算电路42将计算出的绝对值从绝对值输入端子E11输出到均值偏差计算电路43的输入端子F1。

绝对值计算电路42从环绕像素值数据P00的值减去由平均值计算电路41计算出的均值，并且计算结果的绝对值。绝对值计算电路42将计算出的绝对值从绝对值输出端子E12输出到均值偏差计算电路43的输入端子F2。

绝对值计算电路42从环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)的值减去由平均值计算电路41计算出的均值，并且计算结果的绝对值。绝对值计算电路42将计算出的绝对值从绝对值输出端子E13到E19输出到均值偏差计算电路43的输入端子F3到F9。

如上所述，均值偏差计算电路43接收到从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值的结果的绝对值。均值偏差计算电路43还接收到从环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值的结果的绝对值。均值偏差计算电路43首先将输入到输入端子F1到F9的所有绝对值相加。随后均值偏差计算电路43对这些绝对值的和求平均，并且计算均值偏差。均值偏差计算电路43然后从输出端子F10输出计算出的均值偏差的数据。均值偏差的数据是被从像素值分布标识电路40的输出端子C11输出的。该均值偏差对应于平滑度。

复合像素值计算电路50通过目标像素值输入端子G1接收目标像素值数据P11。另外，复合像素值计算电路50还通过代表像素值输入端子G2接收由代表像素值计算电路30计算出的平均值的数据。复合像素值计算电路50还通过像素值分布标识信息输入端子G3接收由均值偏差计算电路43计算出的均值偏差的数据。

从图4可知，像素值分布校正电路52通过第一输入端子接收目标像素值数据P11。像素值分布校正电路52还通过第二输入端子接收均值偏差的数据。

如图8所示，随着物体的图像的像素值变大，该物体的图像的像素值分布的均值偏差的值也变大。在像素值分布校正电路52中，与物体的图像的像素值相对应的均值偏差的校正值被存储为查找表。在该实施例中，像素值分布校正电路52根据从图像存储器20输出的目标像素值数据P11的值，从查找表读出均值偏差的校正值。接下来，像素值分布校正电路52从输入到像素值分布校正电路52中的均值偏差的值减去该均值偏差的校正值。此后，像素值分布校正电路52将校正后的均值偏差的值输出到限幅电路53。该校正后的均值偏差的值是通过从输入到像素值分布校正电路52的均值偏差的值减去该均值偏差的校正值得到的。

限幅电路53接收到校正后的均值偏差的数据。限幅电路53分别对超过规定的上限的均值偏差的值、或者低于规定下限的均值偏差的值进行限幅。经限幅处理后的均值偏差的值被设置为在从该上限到下限的范围内。限幅电路53将经限幅处理后的均值偏差的值输出到减法电路54。

减法电路54从经限幅处理后的均值偏差的值减去下限值。减法电路54将相减结果的值发送给除法电路55。除法电路55将输入到除法电路55中的该相减结果的值除以上限和下限的差值，并且计算像素值复合比α。像素值复合比α的值满足关系0≤α≤1。

如上所述，像素值复合比α是按照下述公式计算出的。因此，像素值复合比α随上限值上升而下降，并且随下限值上升而下降。上限值和下限值是通过下述经验规则确定的适当的值：α＝(经限幅处理后的均值偏差的值)/(上限值-下限值)。

像素值复合电路57通过第一输入端子H1接收目标像素值数据P11。另外，像素值复合电路57还通过第二输入端子H2接收由代表像素值计算电路30计算出的均值(代表像素值数据的值)。此外，像素值复合电路57还通过第三输入端子H3接收像素值复合比α的值。

像素值复合电路57利用下述公式计算复合像素值。复合像素值是目标像素值数据P11的值和由代表像素值计算电路30计算出的均值(代表像素值数据的值)的组合值。用于对目标像素值数据P11的值和该均值(代表像素值数据的值)进行组合的比率可以根据像素值复合比α而被改变。

复合像素值＝由代表像素值计算电路30计算出的均值×(1-α)+目标像素值数据P11的值×α。

如上所述，像素值复合比α是基于由像素值分布标识电路40计算出的均值偏差的值计算出的。在优选实施例中，利用由像素值分布标识电路40计算出的均值偏差的值，获知了3×3区域中的所有像素值数据的值和所有像素值数据的平均值之间的偏差程度。随着计算出的均值偏差的值变大，环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀。

因此，随着基于均值偏差计算出的像素值复合比α的值上升，环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀。在环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀时，根据用于计算复合像素值的公式，复合像素值中目标像素值数据P11的值的比率比复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的平均值的比率高。

另一方面，随着均值偏差的值变小，环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值变均匀。因此，随着基于均值偏差计算出的像素值复合比α的值下降，环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值变均匀。在环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值均匀时，根据上述用于计算复合像素值的公式，与复合像素值中目标像素值数据P11的值的比率相比，复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的均值的比率较高。像素值复合电路57将复合像素值输出到ε滤波器60。

ε滤波器60通过复合像素值输入端子I1接收到复合像素值。ε滤波器60还通过环绕像素值输入端子I2到I9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。

从图5可知，像素值确定电路61A通过第一输入端子接收复合像素值。另外，像素值确定电路61A还通过第二输入端子接收环绕像素值数据P00。

像素值确定电路61B到61H中的每个通过各自的第一输入端子接收复合像素值。另外，像素值确定电路61B到61H中的每个还通过各自的第二输入端子接收环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)。

从图6可知，像素值确定电路61A通过绝对值判定电路62中的复合像素值输入端子K1接收复合像素值。绝对值判定电路62还通过环绕像素值输入端子K2接收环绕像素值数据P00。

复合像素值还被提供给选择器63的第一输入。环绕像素值数据P00还被提供给选择器63的第二输入。

绝对值判定电路62首先从环绕像素值数据P00的值减去复合像素值。然后，绝对值判定电路62将相减结果的绝对值与噪声判定值ε相比较。当绝对值判定电路62判定该绝对值比噪声判定值ε小时，环绕像素值数据选择信号S1被提供给选择器63的选择信号输入。噪声判定值ε对应于阈值。噪声判定值ε意味着允许相减结果的绝对值的像素宽度。

选择器63接收到环绕像素值数据选择信号S1，并且选择环绕像素值数据P00。选择器63将环绕像素值数据P00发送到平均值计算电路65的输入端子J1(见图5)。

另一方面，当绝对值判定电路62判定该绝对值比噪声判定值ε大时，复合像素值数据选择信号S2被提供给选择器63的选择信号输入。选择器63接收到复合像素值数据选择信号S2，并且选择复合像素值。选择器63将复合像素值发送到平均值计算电路65的输入端子J1。

像素值确定电路61B到61H与像素值确定电路61A同样地工作，并且每个绝对值判定电路62从环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)的值减去复合像素值。然后，每个绝对值判定电路62将相减结果的绝对值与噪声判定值ε相比较。

在像素值确定电路61B到61H中，与在像素值确定电路61A中相同，每个绝对值判定电路62向选择器63的选择信号输入发送出环绕像素值数据选择信号S1或复合像素值数据选择信号S2。在像素值确定电路61B到61H中，与在像素值确定电路61A中相同，每个选择器63分别向平均值计算电路65的输入端子J2到J8发送出环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)或者复合像素值的数据。

平均值计算电路65计算输入到输入端子J1到J8中的每个的所有值的平均值(环绕像素值数据的值、或复合像素值数据的值)。平均值计算电路65从输出端子J11发送出平均值的数据。

平均值计算电路65从物体的数字图像的整个范围中提取3×3的区域。ε滤波器60从输出端子I11顺序地发送出由平均值计算电路65计算出的平均值的数据。在优选实施例的像素值确定电路61A中，利用ε滤波器60输出的平均值的数据，恢复了物体的数字图像。

在该实施例中，像素值分布标识电路40计算均值偏差(平滑度)，该均值偏差指示物体的数字图像的3×3区域中的所有像素值数据的值与所有像素值数据的平均值之间的偏差程度。因此，计算均值偏差(平滑度)的像素值分布标识电路40对应于平滑度计算单元。

在该实施例中，复合像素值计算电路50根据利用像素值复合比α所确定的比率，对目标像素值数据P11的值和通过从四个环绕像素值数据的和减去环绕像素值数据中的最大值和最小值而获得的平均值(代表像素值数据的值)进行组合，从而计算出复合像素值。因此，计算复合像素值的复合像素值计算电路50对应于像素值复合单元。

在该实施例中，像素值分布校正电路52根据从图像存储器20输出的目标像素值数据P11，从查找表中读出均值偏差(平滑度)的校正值。像素值分布校正电路52然后从均值偏差的值减去该均值偏差的校正值，从而计算出经校正后的均值偏差的值。因此，用于计算经校正后的均值偏差的值的像素值分布校正电路52对应于平滑度校正单元。

在该实施例中，用于计算指示物体的数字图像的3×3区域中的所有像素值数据的值与所有像素值数据的平均值之间的偏差程度的均值偏差(平滑度)的过程对应于平滑度计算步骤。

在该实施例中，用于根据利用像素值复合比α所确定的比率、对目标像素值数据P11的值和通过从四个环绕像素值数据的和减去环绕像素值数据中的最大值和最小值而获得的平均值(代表像素值数据的值)进行组合，并且计算出复合像素值的过程对应于像素值组合步骤。

<第一实施例的效果>

根据本实施例的图像处理装置10A和图像处理方法，复合像素值计算电路50通过利用基于像素值分布标识电路40的均值偏差计算电路43输出的均值偏差而计算出的像素值复合比α，对目标像素值数据P11的值和由代表像素值计算电路30计算出的平均值进行组合，从而计算出复合像素值。因此，根据该图像处理装置10A和图像处理方法，由于复合像素值是利用基于数字图像中的3×3区域中的像素值的分布的均值偏差而计算出的像素值复合比α计算出的，所以在计算复合像素值时，复合像素值可以根据该3×3区域中的像素值的分布而被改变。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，当复合像素值根据根据3×3区域中的像素值的分布而被改变时，即使环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值跨图像边界突然改变，也可以根据环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值的改变计算出复合像素值。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，即使环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值跨图像边界部分突然改变，当通过使用像素值复合比α降低了将被与复合像素值组合的平均值的比率时，可以降低将与目标像素值数据P11的值相差很大的值(环绕像素的像素值)与复合像素值组合的比率，并且可以使复合像素值更接近目标像素值数据P11的真实值。

此外，在该实施例的图像处理装置10A和图像处理方法中，即使位于目标像素值数据P11的环绕的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值跨图像边界突然变化，也可以根据环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值的改变计算出复合像素值。因此，在基于环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值的改变计算出的复合像素值的基础上，可以调节数字图像的对比度的强度，使得可以获得锐度很好的图像。

根据该实施例的图像处理装置10A和图像处理方法，ε滤波器60的每个绝对值判定电路62将从环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)中的每个的值分别减去复合像素值获得的绝对值与噪声判定值ε相比较。在优选实施例的图像处理装置10A和图像处理方法中，由于复合像素值是利用基于数字图像中的3×3区域中的像素值的分布的均值偏差而计算出的像素值复合比α来计算出的，所以相减结果的绝对值可以被设置为与环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值的改变相对应的值。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，ε滤波器60可以将根据环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的改变的值与噪声判定值ε相比较。因此，基于绝对值与噪声判定值ε之间的比较结果的滤波处理的结果可以根据环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值的改变而被改变，并且可以基于该滤波处理的结果调节数字图像对比的强度。

根据本实施例的图像处理装置10A和图像处理方法，像素值分布标识电路40的均值偏差计算电路43计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值数据的均值偏差。通过图像处理装置10A和图像处理方法，基于计算出的均值偏差的值，可以求出环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值与计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值数据的平均值之间的偏差程度。

根据本实施例的图像处理装置10A和图像处理方法，利用基于计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值的均值偏差计算出的像素值复合比α，当判定环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值均匀时，复合像素值计算电路50的像素值复合电路57相对于复合像素值中目标像素值数据P11的值的比率，提高复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的平均值的比率。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，即使噪声混合到目标像素值数据P11中，并且目标像素值数据P11的值与环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀，复合像素值中包含噪声的目标像素值数据P11的比率也比复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的均值的比率小。因此，根据该图像处理装置10A和图像处理方法，当复合像素值中包含噪声的目标像素值数据P11的比率比复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的均值的比率小时，可以抑制噪声混合到复合像素值中。

另一方面，根据该图像处理装置10A和图像处理方法，利用像素值复合比α，当判定环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀时，复合像素值计算电路50的像素值复合电路57相对于复合像素值中由代表像素值计算电路30计算出的平均值的比率，提高复合像素值中目标像素值数据P11的值的比率。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，如果环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)出现在图像边界部分附近，并且环绕像素值数据的值不均匀，则复合像素值中与在图像边界附近存在的环绕像素值数据的值有关的平均值的比率比复合像素值中目标像素值数据P11的值的比率低。因此，根据该图像处理装置10A和图像处理方法，当与在图像边界部分附近存在的环绕像素值数据的值有关的平均值的比率变得比复合像素值中目标像素值数据P11的比率低时，使得复合像素值更接近目标像素的像素值，并且阻止了复合像素值接近在图像边界附近存在的环绕像素值数据的值。因此，由于复合像素值和在图像边界部分的附近存在的环绕像素值数据的值的差值，像素值可能跨图像边界突然改变，因此增强了数字图像的对比度，并且可以获得锐度很好的图像。

根据本实施例的图像处理装置10A和图像处理方法，像素值分布校正电路52从输入到像素值分布校正电路52中的均值偏差的值减去与目标像素值数据P11的值相对应的校正值，并且计算经校正后的均值偏差。因此，在该图像处理装置10A和图像处理方法中，经校正后的均值偏差不受目标像素的像素值的改变的影响，并且可以维持均值偏差的特性。

在该实施例的图像处理装置10A中，在像素值分布校正电路52中，与物体的图像的像素值相对应的均值偏差的校正值被存储为查找表。在图像处理装置10A中，根据目标像素值数据P11的值，从查找表中读出均值偏差的校正值，从而可以容易地选择均值偏差的校正值。

<第二实施例>

下面参考图9描述本公开的第二实施例。在这里，与第一实施例相同的部分用相同的标号标识，并且省略了重复的描述。第二实施例的图像处理装置具有图9所示的像素值分布标识电路40A，替换第一实施例的图像处理装置10A的像素值分布标识电路40。像素值分布标识电路40A包括平均值计算电路41、减法电路42A、以及方差计算电路43A。

减法电路42A的环绕像素值输入端子L2连接到像素值分布标识电路40A的环绕像素值输入端子C2。减法电路42A的环绕像素值输入端子L3到L9分别连接到像素值分布标识电路40A的环绕像素值输入端子C3到C9。减法电路42A的平均值输入端子L10连接到平均值计算电路41的平均值输出端子D10。减法电路42A的环绕像素值输入端子L4到L7未示出。

方差计算电路43A的输入端子M1连接到减法电路42A的输出端子L11。方差计算电路43A的输入端子M2到M9分别连接到减法电路42A的输出端子L12到L19。减法电路42A的输出端子L13到L18和方差计算电路43A的输入端子M3到M8未示出。方差计算电路43A的输出端子M10连接到像素值分布标识电路40A的输出端子C11。

下面说明第二实施例的图像处理装置的图像处理方法。省略了对与第一实施例的图像处理装置10A中的图像处理方法相同的图像处理方法的说明。减法电路42A通过平均值输入端子L10接收3×3区域中的所有像素值数据的平均值。减法电路42A还通过目标像素值输入端子L1接收目标像素值数据P11。减法电路42A还通过环绕像素值输入端子L2到L9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。减法电路42A通过从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值来进行计算。减法电路42A从输出端子L11向方差计算电路43A的输入端子M1发送出计算出的相减结果。

减法电路42A通过从环绕像素值数据P00减去由平均值计算电路41计算出的平均值计算一个值。减法电路42A从输出端子L12向方差计算电路43A的输入端子M2发送出计算出的相减结果。

减法电路42A通过从环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)的值中的每个分别减去由平均值计算电路41计算出的平均值，从而计算出多个值。减法电路42A从输出端子L13到L19向方差计算电路43A的输入端子M3到M9发送出计算出的相减结果。

方差计算电路43A如上所述接收从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。方差计算电路43A还如上所述接收从环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值分别减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。方差计算电路43A首先计算输入到输入端子M1到M9的所有相减结果的平方和。方差计算电路43A然后通过对该平方和求平均来计算方差。方差计算电路43A从输出端子M10发送出计算出的方差的数据。该方差的数据是从像素值分布标识电路40A的输出端子C11输出的。该方差对应于平滑度。

在优选实施例中，与第一实施例中相同，在通过像素值分布校正电路52对方差进行校正之后，计算出了像素值复合比α。然后，像素值复合电路57按照与第一实施例中的方式相同的方式计算复合像素值。在该实施例中，与物体的图像的像素值相对应的方差的校正值作为查找表被存储在像素值分布校正电路52中。

<第二实施例的效果>

根据第二实施例的图像处理装置和图像处理方法，像素值分布标识电路40的方差计算电路43A计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值数据的方差。因此，根据第二实施例的图像处理装置和图像处理方法，基于计算出的方差，可以求出所有环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的方差的程度。

<第三实施例>

下面参考图10描述本公开的第三实施例。在这里，与第一实施例相同的部分用相同的标号标识，并且省略了重复的描述。第三实施例的图像处理装置具有图10所示的像素值分布标识电路40B，替换第一实施例的图像处理装置10A的像素值分布标识电路40。像素值分布标识电路40B包括均值偏差计算电路43B，替换第二实施例中的像素值分布标识电路40A的方差计算电路43A。

均值偏差计算电路43B的输入端子O1连接到减法电路42A的输出端子L11。均值偏差计算电路43B的输入端子O2到O9分别连接到减法电路42A的输出端子L12到L19。在这里，均值偏差计算电路43B的输入端子O3到O8未示出。均值偏差计算电路43B的输出端子O10连接到像素值分布标识电路40B的输出端子C11。

下面说明第三实施例的图像处理装置的图像处理方法。减法电路42A从其输出端子L11向均值偏差计算电路43B的输入端子O1发送出从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。

减法电路42A从其输出端子L12向均值偏差计算电路43B的输入端子O2发送出从环绕像素值数据P00的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。

方差计算电路43A通过从环绕像素值数据P01到P22(除P11之外)的值分别减去由平均值计算电路41计算出的平均值，从而计算出多个值。减法电路42A分别从其输出端子L13到L19向均值偏差计算电路43B的输入端子O3到O9发送出计算出的相减结果。

均值偏差计算电路43B如上所述接收从目标像素值数据P11的值减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。均值偏差计算电路43B还如上所述接收从环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值分别减去由平均值计算电路41计算出的平均值得到的结果。均值偏差计算电路43B首先计算输入到输入端子O1到O9的所有相减结果的平方和。均值偏差计算电路43B然后将该平方和除以8(像素值数据的总的条数-1)。然后均值偏差计算电路43B计算相除结果的平方根，来获得均值偏差。均值偏差计算电路43B从其输出端子O10发送出计算出的均值偏差的数据。该均值偏差的数据是从像素值分布标识电路40B的输出端子C11输出的。该均值偏差对应于平滑度。

在该实施例中，与第一实施例和第二实施例中相同，在通过像素值分布校正电路52对均值偏差进行校正之后，计算出了像素值复合比α。然后，像素值复合电路57按照与第一实施例和第二实施例中的方式相同的方式计算复合像素值。在该实施例中，与物体的图像的像素值相对应的均值偏差的校正值作为查找表被存储在像素值分布校正电路52中。

<第三实施例的效果>

根据第三实施例的图像处理装置和图像处理方法，像素值分布标识电路40的均值偏差计算电路43B计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值数据的均值偏差。因此，根据第三实施例的图像处理装置和图像处理方法，基于计算出的均值偏差，可以求出环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值是否接近3×3区域中的所有像素值的平均值。

<第四实施例>

下面参考图11描述本公开的第四实施例。在这里，与第一实施例相同的部分用相同的标号标识，并且省略了重复的描述。第四实施例的图像处理装置10D具有图像存储器20、中值计算电路30D、像素值分布标识电路40、以及复合像素值计算电路50D。

中值计算电路30D包括中值滤波器。代表像素值计算电路30的目标像素值输入端子Q1连接到图像存储器20的目标像素值输出端子A1。中值计算电路30D的环绕像素值输入端子Q2到Q9分别连接到图像存储器20的环绕像素值输出端子A2到A9。在该图中，标号Q11是中值计算电路30D的输出端子。

复合像素值计算电路50D的目标像素值输入端子G11连接到图像存储器20的目标像素值输出端子A1。复合像素值计算电路50D的中值输入端子G12连接到中值计算电路30D的中值输出端子Q11。复合像素值计算电路50D的像素值分布标识信息输入端子G13连接到像素值分布标识电路40的输出端子C11。在该图中，标号G14是复合像素值计算电路50D的输出端子。除了第一实施例中的复合像素值计算单元50的端子G1到G4分别被端子G11到G14替换之外，复合像素值计算电路50D在配置上与第一实施例的复合像素值计算单元50相同。

下面说明第四实施例的图像处理装置的图像处理方法。图像存储器20由CPU控制，并且目标像素值输出端子A1向中值计算电路30D的目标像素值输入端子Q1发送出目标像素值数据P11。另外，图像存储器20由CPU控制，并且环绕像素值输出端子A2到A9分别向中值计算电路30D的环绕像素值输入端子Q2到Q9发送出环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。

如上所述，中值计算电路30D通过目标像素值输入端子Q1接收目标像素值数据P11。另外，代表像素值计算电路30的还分别通过环绕像素值输入端子Q2到Q9接收环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)。中值计算电路30D从较高的值起顺序排列所有输入的环绕像素值。

此外，中值计算电路30D确定从较高的值起排列的3×3区域中的所有环绕像素值的序列中的中值(中间值)，作为该3×3区域的代表像素值。中值(中间值)被确定为代表像素值，以减少混合到数字图像中的噪声。随后，中值计算电路30D从起输出端子Q11输出该中值数据。

复合像素值计算电路50D通过目标像素值输入端子G11接收目标像素值数据P11。另外，复合像素值计算电路50D还通过中值输入端子G12接收中值数据。复合像素值计算电路50D还通过像素值分布标识信息输入端子G13接收均值偏差的数据。

在复合像素值计算电路50D的像素值复合电路57中，利用下述公式计算出复合像素值。在该公式中，α是像素值复合比。

复合像素值＝由中值计算电路30D计算出的中值×(1-α)+目标像素值数据P11×α。

复合像素值计算电路50D从物体的数字图像的整个范围中提取3×3的区域，并且计算复合像素值。复合像素值计算电路50D从起输出端子G14顺序发送出计算出的复合像素值的数据。在该实施例的键输入单元10D中，利用从复合像素值计算电路50D输出的复合像素值的数据，恢复了物体的数字图像。

在优选实施例中，复合像素值计算电路50D确定环绕像素值的中值，作为物体的数字图像的3×3区域中的代表像素值。因此，确定该中值(代表像素值)的中值计算电路30D对应于代表像素值计算单元。

<第四实施例的效果>

根据第四实施例的图像处理装置和图像处理方法，中值计算电路30D计算3×3区域中的所有环绕像素值的中值，作为物体的数字图像的3×3区域中的代表像素值。因此，根据第四实施例的图像处理装置10D和图像处理方法，即使噪声混合到3×3区域中的任一个环绕像素值中，因此环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)不均匀，但是由于计算出了包括包含噪声的环绕像素值数据的值在内的像素值的中值，所以与包含噪声的环绕像素值数据的值相比在噪声影响方面计算出的中值也得到了抑制。

本公开不仅限于前面示出的实施例，而是在本公开的真实精神的范围内可以进行各种改变和修改。例如，在上述实施例的复合像素值计算单元50、50D中，限幅电路53的预置的上限值被设置为预置的下限值和该值的2到N次幂的和，并且除法电路55可以包括N位移位器。在每个优选实施例的复合像素值计算单元50、50D中，通过利用具有简单结构的N位移位器消除每个除法电路55，可以减小每个除法电路55的大小。此外，通过利用具有简单结构的N位移位器形成每个除法电路55，每个除法电路55不再运行复杂的过程，从而可以缩短除法过程的时间。

作为对这些实施例中的像素值分布校正电路52的替换，图12中示出的像素值分布校正电路52A可以被用作每个实施例的图像处理装置中。在像素值分布校正电路52A中，物体图像的像素值分布的均值偏差对该物体图像的像素值的线性改变(参见图8)的斜率被定义为乘法系数，并且在图8中的物体图像的像素值为0时均值偏差的值被称作偏移值。

在像素值分布校正电路52A中，目标像素值数据P11的值和乘法系数被乘法器52B相乘。在加法器52C中，乘法器52B的相乘结果的值和偏移值被相加。在减法器52D中，从均值偏差的值减去加法器52C的相加结果的值(校正值)。减法器52D输出相减结果的值，作为经校正后的均值偏差的值。

在图12所示的像素值分布校正电路52A中，通过利用反映物体图像的像素值分布的均值偏差对目标像素值数据P11的线性改变的偏移值和乘法系数，计算出用于从均值偏差的值相减的校正值。在这里，在像素值分布校正电路52A中，对应于目标像素值数据P11，通过改变乘法系数和偏移值，可以对应于目标像素值数据P11独立地计算出校正值。因此，在像素值分布校正电路52A中，校正值可以被设置为与目标像素值数据P11相对应的适当值。

与第一实施例到第三实施例不同，代表像素值计算电路可以计算与目标像素值数据P11相邻的两个环绕像素值的平均值，作为3×3区域中的代表像素值，或者可以计算适当数目的环绕像素值的中值。另外，与第一实施例到第三实施例不同，代表像素值计算电路可以处理数字图像中的4×4区域、5×5区域或者其他区域中的像素值。

与第一实施例到第三实施例不同，作为对在复合像素值计算电路的归一化电路中形成像素值分布校正电路52的替换，由像素值分布标识电路40计算出的均值偏差的数据可以被放入归一化电路的限幅电路53中。

如图13所示，图像处理装置10E可以具有中值计算电路30E和代表像素值计算电路30(见第一实施例)。在这里，中值计算电路30E计算数字图像中的5×5区域中的所有像素值的中值，并且代表像素值计算电路30A计算数字图像中的3×3区域中的所有像素值的代表像素值。

在图像处理装置10E中，复合像素值计算单元50E按照下述公式计算复合像素值。在该公式中，α是像素值复合比。

复合像素值＝由中值计算电路30E计算出的中值×(1-α)+由代表像素值计算电路30A计算出的代表像素值×α。

在图像处理装置10E中，由于3×3区域中的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀，所以如果像素值复合比α的值增大，从该公式可知，复合像素值中代表像素值的比率被设置为比复合像素值中中值的比率高。因此，在图像处理装置10E中，如果3×3区域中的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值不均匀，则反映出复合像素值的目标像素区域(3×3区域)被设置为比由中值计算电路30E处理的目标区域(5×5区域)窄。结果，在图像处理装置10E中，可以抑制在复合像素值中反映出不均匀的像素值，从而有效地防止了复合像素值和目标像素值之间的差值变大。

另一方面，在图像处理装置10E中，由于3×3区域中的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值均匀，所以如果像素值复合比α被降低，从该公式可知，复合像素值中中值的比率被设置为比复合像素值中代表像素值的比率高。因此，在图像处理装置10E中，如果3×3区域中的环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)的值均匀，则反映出复合像素值的目标像素区域(5×5区域)被设置为比由代表像素值计算电路30处理的目标像素区域(3×3区域)宽。结果，在图像处理装置10E中，与3×3区域中环绕像素值数据P00到P22(除P11之外)不均匀的情形相比，反映均匀像素值对复合像素值的比率可以被提高，并且使得复合像素值更接近目标像素的像素值。

第四实施例的图像处理装置10D和图13中示出的图像处理装置10E的图像处理电路30D、30E可以被具有权重表的空间滤波器替换来构成图像处理装置。

本公开不仅限于这些实施例，而是对于拜耳型等图像处理器可以应用在相同颜色的像素之间的滤波处理中。

根据本公开的图像处理滤波器、该图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有该图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路，基于与位于要被滤波的目标像素的外围的环绕像素的像素值分布的平滑度相对应的混合比，目标像素的像素值和位于目标像素的外围的环绕像素的像素值被混合，从而从目标像素的像素值和环绕像素的像素值产生了复合像素值。因此，在本公开的图像处理滤波器、该图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有该图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路中，由于复合像素值是基于与环绕像素的像素值的分布的平滑度相对应的混合比产生的，所以在产生复合像素值时，复合像素值可以根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变。在本公开的图像处理滤波器、该图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有该图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路中，当复合像素值根据环绕像素的像素值的分布状态而被改变时，即使环绕像素的像素值跨图像边界部分突然改变，也可以根据环绕像素的像素值的该改变来产生复合像素值。因此，在本公开的图像处理滤波器、该图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有该图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路中，即使位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界部分突然改变，通过降低与平滑度相对应的将被混合到复合像素值的环绕像素的像素值的比率，可以降低将与目标像素的像素值相差很大的像素值(环绕像素的像素值)混合到复合像素值的比率，从而可以使复合像素值更接近目标像素的像素值的真实值。

此外，根据本公开的图像处理滤波器、该图像处理滤波器的图像处理方法、以及具有该图像处理滤波器的图像处理装置的图像处理电路中，即使位于目标像素的外围的环绕像素的像素值跨图像边界部分突然改变，也可以根据环绕像素的像素值的该改变产生复合像素值，从而可以根据该复合像素值调节图像对比度的高度，使得可以获得锐度非常好的图像。

从详细说明中可以清楚实施例的许多特征和优点，因此，所附权利要求书是要覆盖实施例的落入其真实精神和范围内的所有这种特征和优点。此外，由于本领域技术人员可以容易地进行许多修改和改变，所以不是要将本发明的实施例限于描述并且示出的准确的构造和操作，因此要求落入本发明的范围内的所有适当的修改和等同物。

本申请基于2007年9月28日提交的在先日本专利申请JP 2007-254542，并且要求该在先申请的优先权，该在先申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (13)

1.一种用于对图像的像素值进行校正的图像处理滤波器，包括：

分布计算单元，用于计算要被滤波的目标像素和紧环绕所述目标像素的环绕像素的均值偏差、方差或者标准偏差，以及

像素值复合单元，用于通过将所述目标像素的像素值与所述环绕像素的像素值组合来生成复合像素值，

其中所述复合像素值被表达为[复合像素值]＝[A]×(1-α)+[B]×α，

[A]和[B]是以下组合中的任意一个：([A]，[B])＝(所述环绕像素的像素值的均值，所述目标像素的像素值)；([A]，[B])＝(中值，所述目标像素的像素值)；或者([A]，[B])＝(中值，所述环绕像素的像素值的均值)，并且

当所述分布计算单元计算出的值是先前被限幅在最大值和最小值之间的时，α的值表达为[α]＝(该值-所述最小值)/(所述最大值-所述最小值)。

2.如权利要求1所述的图像处理滤波器，其中，所述像素值复合单元的特征在于进行混合，以使得所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差越大则与所述目标像素的像素值相对应的值的比率越大。

3.如权利要求1所述的图像处理滤波器，其中，所述像素值复合单元的特征在于进行混合，以使得所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差越小则与所述环绕像素的像素值相对应的值的比率越大。

4.如权利要求1所述的图像处理滤波器，还包括ε滤波器，用于将复合像素值和所述环绕像素的像素值的差值与一个阈值相比较。

5.如权利要求1所述的图像处理滤波器，其中，所述像素值复合单元具有校正单元，用于根据所述目标像素的像素值对所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差进行校正。

6.如权利要求5所述的图像处理滤波器，其中，所述像素值复合单元具有查找表，该查找表存储所述目标像素的像素值和所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差的校正值的对应关系。

7.如权利要求5所述的图像处理滤波器，其中，所述像素值复合单元利用代表所述目标像素的像素值和所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差的校正值的对应关系的关系公式，计算所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差的校正值。

8.一种图像处理装置的图像处理电路，其中该图像处理装置包括用于将物体图像转换成图像数据的图像传感器、用于消除由所述图像传感器转换的图像数据中包括的噪声的图像处理滤波器、以及用于基于由所述图像处理滤波器消除了噪声的图像数据生成图像的图像生成单元，

其中所述图像处理滤波器包括：

分布计算单元，用于计算要被滤波的所述物体图像的图像数据中要包括的目标像素和紧环绕所述目标像素的环绕像素的均值偏差、方差或者标准偏差，以及

像素值复合单元，用于通过将所述目标像素的像素值与所述环绕像素的像素值组合来生成复合像素值

其中所述复合像素值被表达为[复合像素值]＝[A]×(1-α)+[B]×α，

[A]和[B]是以下组合中的任意一个：([A]，[B])＝(所述环绕像素的像素值的均值，所述目标像素的像素值)；([A]，[B])＝(中值，所述目标像素的像素值)；或者([A]，[B])＝(中值，所述环绕像素的像素值的均值)，并且

当所述分布计算单元计算出的值是先前被限幅在最大值和最小值之间的时，α的值表达为[α]＝(该值-所述最小值)/(所述最大值-所述最小值)。

9.一种用于对图像的像素值进行校正的图像处理滤波器的图像处理方法，包括：

分布计算步骤，用于计算要被滤波的目标像素和紧环绕所述目标像素的环绕像素的均值偏差、方差或者标准偏差，以及

像素值复合步骤，用于通过将所述目标像素的像素值与所述环绕像素的像素值组合来生成复合像素值，

其中所述复合像素值被表达为[复合像素值]＝[A]×(1-α)+[B]×α，

[A]和[B]是以下组合中的任意一个：([A]，[B])＝(所述环绕像素的像素值的均值，所述目标像素的像素值)；([A]，[B])＝(中值，所述目标像素的像素值)；或者([A]，[B])＝(中值，所述环绕像素的像素值的均值)，并且

当所述分布计算单元计算出的值是先前被限幅在最大值和最小值之间的时，α的值表达为[α]＝(该值-所述最小值)/(所述最大值-所述最小值)。

10.如权利要求9所述的图像处理方法，还包括如下步骤：利用ε滤波器将在所述像素值复合步骤中生成的所述复合像素值和所述环绕像素的像素值的差值与一个阈值相比较。

11.如权利要求9所述的图像处理方法，其中，所述像素值复合步骤执行混合处理，以使得所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差越大则与所述目标像素的像素值相对应的值的比率越大。

12.如权利要求9所述的图像处理方法，其中，所述像素值复合步骤执行混合处理，以使得所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差越小则与所述环绕像素的像素值相对应的值的比率越大。

13.如权利要求9所述的图像处理方法，其中，所述像素值复合步骤还包括根据所述目标像素的像素值对所述均值偏差、所述方差或者所述标准偏差进行校正的步骤。

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