CN101909159B - 降低视讯噪声的系统及其方法以及影像撷取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低视讯噪声的系统及其方法以及影像撷取装置，本发明的方法可包含下列步骤：首先，撷取影像画面。接着，比对影像画面的每一区块和比对画面的每一对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一差异度进行查表转换，以产生更新参数。接下来，根据更新参数更新画面区块稳定度表，并将影像画面存入历史画面序列表。然后，根据画面区块稳定度表和历史画面序列表，分别将影像画面的每一区块进行合成，以降低影像画面的噪声。

Description

降低视讯噪声的系统及其方法以及影像撷取装置

技术领域

本发明涉及一种噪声消除技术，特别是一种降低视讯噪声的系统及其方法以及一种影像撷取装置。

背景技术

视讯影像和传统的视讯在影片特性上有一些不同之处，第一是使用情景不同，通常在使用视讯时，大都是在网络摄影机(Webcam)已架设好的情况下来进行视讯对话。此时，画面场景通常具有一定的稳定度，因此摇摇晃晃的使用情景比较不易见到。第二不同之处则涉及影像画面的主题。通常影像画面的主题具有画面连续性，因此场景切换的情况较不多见，且用户为了让对方易于辨识主题，通常会有将主题置中的共同使用默契。此外，影像输入装置大都会发生噪声，这是因为受到电子物理上的限制。虽然降低装置的工作温度有利改善这种情况，但并非最佳的解决方式。

发明内容

因此，根据所述的视讯内容特性及缺失，本发明提出一种低运算量的影像噪声降低系统及方法，根据对影片中静态及动态内容，施以不同程度的影像噪声降低强度，以改善影像输出。

本发明的目的在于提供一种降低视讯噪声的系统及其方法以及影像撷取装置，其利用现有可用的影像历史数据(历史画面中的区块)，对于画面中静态的部份降低噪声，并以简易的判断方式来动态调整画面区块稳定度表中的稳定参数，以避免噪声降低造成影像画面动作(MOTION)的残影现象。

本发明的又一目的在于提供一种降低视讯噪声的系统，其包含摄影装置和计算机系统。摄影装置可用于产生影像信号。计算机系统中可包含存储模块、影像接收模块、比对模块、更新模块和区块合成模块。存储模块可用于存储画面区块稳定度表和历史画面序列表，其中，历史画面序列表可包含依照时间顺序撷取的历史画面。影像接收模块可用于接收影像信号并产生影像画面。比对模块可用于比对影像画面的至少一个区块和比对画面的至少一个对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一该差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，比对画面为存入历史画面序列表的历史画面之一。更新模块可根据更新参数更新画面区块稳定度表，并将影像画面存入历史画面序列表。区块合成模块则根据画面区块稳定度表和历史画面序列表，分别将影像画面的至少一个区块进行合成。

其中，计算机系统中还可包含判断模块，其可根据每一区块的差异度，判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将历史画面序列表和画面区块稳定度表全部清空。

其中，差异程度表可根据区块差异度的程度分为多个不同等级，且计算机系统中还包含动态调整模块，可根据背景噪声强度动态调整差异程度表。

此外，本发明的另一目的在于提供一种降低视讯噪声的方法，其包含下列步骤：首先，撷取影像画面。接着，比对影像画面的至少一个区块和比对画面的至少一个对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，比对画面为存入历史画面序列表的历史画面之一，且历史画面序列表包含依照时间顺序撷取的历史画面。接下来，根据更新参数更新画面区块稳定度表，并将影像画面存入历史画面序列表。然后，根据画面区块稳定度表和历史画面序列表，分别将影像画面的至少一个区块进行合成。

其中，可根据每一区块的差异度判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将历史画面序列表和画面区块稳定度表全部清空。

其中，可根据背景噪声强度，动态调整差异程度表，且差异程度表可根据区块差异度的程度分为多个不同等级。

本发明的再一目的在于提供一种影像撷取装置，其包含存储模块、影像撷取模块、比对模块、更新模块和区块合成模块。存储模块可用于存储画面区块稳定度表和历史画面序列表，其中，历史画面序列表可包含依照时间顺序撷取的历史画面。影像撷取模块可用于撷取影像画面。比对模块可用于比对影像画面的至少一个区块和比对画面的至少一个对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，比对画面为存入历史画面序列表的历史画面之一。更新模块可根据更新参数更新画面区块稳定度表，并将影像画面存入历史画面序列表。区块合成模块则根据画面区块稳定度表和历史画面序列表，分别将影像画面的每一区块进行合成。

其中，还可包含判断模块，其可根据每一区块的差异度，判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将历史画面序列表和画面区块稳定度表全部清空。

其中，差异程度表可根据区块差异度的程度分为多个不同等级，且还包含动态调整模块，可根据背景噪声强度动态调整差异程度表。

综上所述，根据本发明提供的降低视讯噪声的系统及其方法以及影像撷取装置，其可具有一个或多个下述优点：

(1)根据区块比对及区块合成方式，可达成降低视讯噪声的效果。

(2)可根据背景噪声强度动态调整差异程度表，以增进区块比对及合成的正确性。

附图说明

图1为根据本发明的降低视讯噪声的系统的示意图；

图2为根据本发明的降低视讯噪声的方法的流程图；以及

图3为根据本发明的影像撷取装置的示意图。

主要符号说明：1为计算机系统；11为存储模块；111为画面区块稳定度表；112为历史画面序列表；12为影像接收模块；13为比对模块；131为差异程度表；14为更新模块；15为区块合成模块；16为判断模块；17为动态调整模块；2为摄影装置；S210-240为步骤；3为影像撷取装置；31为存储模块；311为画面区块稳定度表；312为历史画面序列表；32为影像撷取模块；33为比对模块；331为差异程度表；34为更新模块；35为区块合成模块；36为判断模块；以及37为动态调整模块。

具体实施方式

参考图1，其为根据本发明的降低视讯噪声的系统的示意图。图中，降低视讯噪声的系统1包含计算机系统1和摄影装置2。摄影装置2可用于产生影像信号。计算机系统1中包含存储模块11、影像接收模块12、比对模块13、更新模块14、区块合成模块15、判断模块16、动态调整模块17。储存模块11用于储存画面区块稳定度表111和历史画面序列表112，其中，画面区块稳定度表111由影像画面中各区块的稳定参数所组成，表示各区块要施以噪声降低的强度，其可用于判断影像画面中静态与动态的区域，而历史画面序列表112包含有依照时间顺序的历史画面。影像接收模块12可用于接收影像信号，并产生影像画面。比对模块13则可用于比对影像画面与比对画面的每一对应区块的差异度，再根据差异程度表131将每一差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，比对画面为最后存入历史画面序列表112的历史画面，且差异程度表131可根据区块差异度的程度分为多个不同等级。更新模块14则根据更新参数更新画面区块稳定度表111，并将影像画面存入历史画面序列表112中。区块合成模块15根据画面区块稳定度表111和历史画面序列表112，分别将影像画面的每一区块进行合成，以降低影像画面的噪声。判断模块16根据每一区块的差异度，判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将画面区块稳定度表111和历史画面序列表112全部清空。动态调整模块17可根据背景噪声强度动态调整差异程度表131，以增进区块比对及合成的正确性，且动态调整模块17可在各种时机下进行差异程度表131的调整，例如：计算机系统完成开机程序后、相关应用程序开启时、发生场景变换或用户认为有必要时。

其中，若画面区块稳定度表111中某一区块的稳定参数为N时，区块合成模块15由历史画面序列表112中取出前N个历史画面中的对应区块，并与影像画面中的对应区块进行合成处理，以降低影像画面的噪声。

其中，比对模块13进行区块比对时，可通过仅比对区块的子集合，例如比对区块的隔行信息或对角线信息，实现节省运算，并达到更好的处理效率。

参考图2，其为根据本发明的降低视讯噪声的方法流程图。如图2所示，在步骤S210中，撷取影像画面，接着在步骤S220中，比对影像画面和比对画面的每一区块的差异度，再根据差异程度表将每一差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，比对画面为最后存入历史画面序列表的历史画面，历史画面序列表中包含依照时间顺序撷取的历史画面，且差异程度表可根据区块差异度的程度分为多个不同等级。在步骤S230中，根据更新参数更新画面区块稳定度表，并将影像画面存入历史画面序列表中，其中，画面区块稳定度表由影像画面中各区块的稳定参数所组成，表示各区块要施以噪声降低的强度，其可用于判断影像画面中静态与动态的区域。在步骤S240中，根据历史画面序列表和画面区块稳定度表，分别将影像画面的每一区块进行合成，以降低影像画面的噪声。

其中，在发生场景变更时，影像画面会大幅度的变更，而造成原本的历史画面序列表和画面区块稳定度表中的数据已不具参考价值，因此必须要先全部清除后，再依照新的影像画面重新建立。

其中，可根据背景噪声强度动态调整差异程度表，以增进区块比对及合成的正确性，且可在各种时机下进行差异程度表的调整，例如：计算机系统完成开机程序后、相关应用程序开启时、相关硬件开启时、发生场景变换或用户认为有必要时。

其中，若画面区块稳定度表中某一区块的稳定参数为N时，则由历史画面序列表112中取出前N个历史画面中的对应区块，并与影像画面中的对应区块进行合成处理，以降低影像画面的噪声。

其中，比对每一区块的所述差异度的步骤中，可通过仅比对区块的子集合，例如比对区块的隔行信息或对角线信息，实现节省运算，并达到更好的处理效率。

本发明除可应用于计算机系统之外，还可使用内嵌方式直接内建于影像撷取装置，例如网络摄影机(webcam)。参照图3，其为根据本发明的影像撷取装置的示意图。图中，影像撷取装置3中包含存储模块31、影像撷取模块32、比对模块33、更新模块34、区块合成模块35、判断模块36、动态调整模块37。其中，影像撷取装置3可用于撷取影像画面。(以上仅针对不同之处进行描述，其余的部分不再重复描述，请参阅上述相关内容。)

综上所述，本发明使用简单系统及方法来实现降低视讯噪声的功效，且可应用于计算机系统、相关装置和相关的软硬件上。以上所述仅为本发明的优选实施例，但本发明的实施范围并不局限于此。例如本发明可适用于任何有影像输入装置的软件。此外，本发明还可置入视讯编译码器中，当噪声被降低之后，编码器更可以将所有运算能量集中于有变动的部份，让整体质量更加提升。因此，在不脱离本发明的原理及精神下，所属技术领域中具有通常知识的技术人员依据本发明的权利要求范围及说明书内容所做出的修饰与变化，都应属于本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种降低视讯噪声的系统，其特征在于包含：

摄影装置，其用于产生影像信号；

计算机系统，其包含：

储存模块，其用于储存画面区块稳定度表和历史画面序列表，其中，所述历史画面序列表包含依照时间顺序储存的多个历史画面；

影像接收模块，其用于接收所述影像信号，并产生影像画面；

比对模块，其用于比对所述影像画面的至少一个区块和比对画面的至少一个对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一所述差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，所述比对画面为最后存入所述历史画面序列表的历史画面之一；

更新模块，其根据所述更新参数更新所述画面区块稳定度表，并将所述影像画面存入所述历史画面序列表；以及

区块合成模块，若所述画面区块稳定度表中区块的稳定参数为N，则所述区块合成模块由所述历史画面序列表中取出前N个历史画面中的所述区块，并与所述影像画面中的所述区块进行合成，以降低所述影像画面的噪声。

2.根据权利要求1所述的降低视讯噪声的系统，其特征在于所述计算机系统中还包含判断模块，其根据每一区块的所述差异度，判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将所述历史画面序列表和所述画面区块稳定度表全部清空。

3.根据权利要求1所述的降低视讯噪声的系统，其特征在于所述画面区块稳定度表由所述影像画面中各区块的稳定参数所组成，表示各区块要施以噪声降低的强度，其用于判断所述影像画面中静态与动态的区域。

4.一种降低视讯噪声的方法，其特征在于包含下列步骤：

撷取影像画面；

比对所述影像画面的至少一个区块和比对画面的至少一个对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一所述差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，所述比对画面为最后存入历史画面序列表的历史画面之一，且所述历史画面序列表包含依照时间顺序撷取的多个历史画面；

根据所述更新参数更新画面区块稳定度表，并将所述影像画面存入所述历史画面序列表；以及

若所述画面区块稳定度表中区块的稳定参数为N，则由所述历史画面序列表中取出前N个历史画面中的所述区块，并与所述影像画面中的所述区块进行合成，以降低所述影像画面的噪声。

5.根据权利要求4所述的降低视讯噪声的方法，其特征在于还包含下列步骤：

根据每一区块的所述差异度判断是否发生场景变换；以及

若判断为发生场景变换，则将所述历史画面序列表和所述画面区块稳定度表全部清空。

6.根据权利要求4所述的降低视讯噪声的方法，其特征在于所述画面区块稳定度表由所述影像画面中各区块的稳定参数所组成，表示各区块要施以噪声降低的强度，其判断所述影像画面中静态与动态的区域。

7.一种影像撷取装置，其特征在于包含：

存储模块，其用于存储画面区块稳定度表和历史画面序列表，其中，所述历史画面序列表包含依照时间顺序撷取的多个历史画面；

影像撷取模块，其用于撷取影像画面；

比对模块，其用于比对所述影像画面的每一区块和比对画面每一对应区块的差异度，再根据差异程度表将每一所述差异度进行查表转换，以产生更新参数，其中，所述比对画面为最后存入所述历史画面序列表的历史画面；

更新模块，其根据所述更新参数更新所述画面区块稳定度表，并将所述影像画面存入所述历史画面序列表；以及

区块合成模块，若所述画面区块稳定度表中区块的稳定参数为N，则所述区块合成模块由所述历史画面序列表中取出前N个历史画面中的所述区块，并与所述影像画面中的所述区块进行合成，以降低所述影像画面的噪声。

8.根据权利要求7所述的影像撷取装置，其特征在于还包含判断模块，其根据每一区块的所述差异度，判断是否发生场景变换，并在发生场景变换时，将所述历史画面序列表和所述画面区块稳定度表全部清空。

9.根据权利要求7所述的影像撷取装置，其特征在于所述画面区块稳定度表由所述影像画面中各区块的稳定参数所组成，表示各区块要施以噪声降低的强度，其判断所述影像画面中静态与动态的区域。

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