CN102158659A - 用于图像的差分测量的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于图像的差分测量的方法和装置，所述方法包括步骤：由具有（N×N）个传感器元件的图像传感器阵列（2）来检测（S1）所述图像，其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数；根据由图案控制单元（3）提供的至少一个符号控制图案（SCP），读取（S2）每个所检测的采样值读取作为正的或负的采样值；以及由计算单元（4）生成（S3）用于所述图像传感器阵列（2）的测量模板块（MTB）的测量值（M_ij），所述计算单元（4）根据预定测量模板（MTB）针对每个测量模板块（MTB）来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和。为图像传感器阵列（2）的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板（MT）的测量模板块（MTB）。所述方法和装置可以在任何种类的数字照相机中使用，并允许用低复杂性的硬件实现进行图像数据的快速生成。

Description

用于图像的差分测量的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于图像的差分测量和用于检测图像数据的方法和装置。本发明特别地涉及基于小波过采样的小波图像测量。

背景技术

现在，数字图像传感器在几乎每个技术领域中都发现其使用。图像传感器的应用可以从高带宽激光通信到显微成像变化。大多数商用图像传感器被制造为电荷耦合器件（CCD）或使用CMOS传感器阵列。

小波变换是许多信号图像处理应用中的已知工具。小波图像测量方案允许对时间和频率两者进行局部化并提供图像的多分辨率表示。常规的基于软件的小波变换要求广泛的计算资源以用于实时实现。数字信号处理器DSP的使用要求相当大的面积和功率资源。采用小波图像测量方案的大多数图像传感器是基于Haar小波变换，因为Haar小波变换仅要求适合于硬件实现的移位和加法运算。此固定电路设计由于预定水平的小波分解而仅具有有限的可缩放性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于图像的差分测量的方法和装置，其即使在实现了较高的小波变换时也允许简单的硬件实现。

由包括权利要求1的特征的方法来实现此目的。

本发明提供了一种用于图像的差分测量的方法，

所述方法包括以下步骤：

由具有（N×N）个传感器元件的图像传感器阵列来检测所述图像，其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数；

根据由图案控制单元提供的至少一个符号控制图案，读取每个所检测的采样值作为正的或负的采样值，以及

由计算单元生成用于所述图像传感器阵列的测量模板块的测量值，所述计算单元根据预定测量模板针对每个测量模板块来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和。

在可能的实施例中，为所述图像传感器阵列的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板中的每个测量模板块。

根据本发明的方法执行独立于照明条件的相邻像素或传感器元件的差分测量。根据本发明的测量方法真实地捕捉目标的各种特征之间的比。差值通常比原始像素值小得多，因此在量化之后要求较少的位。可以容易地将根据本发明的图像测量方法的结果变换成二进（dyadic）Haar小波系数以用于进一步的处理。根据本发明的方法允许在采用过采样的情况下用简单的差分测量来确定高阶小波（例如紧支集小波（daubachies） 4）。

在根据本发明的方法的可能实施例中，所生成的测量值被变换成所述图像的小波系数。

在根据本发明的方法的可能实施例中，由所述图案控制单元向所述图像传感器阵列提供三个符号控制图案。

在可能的实施例中，第一符号控制图案以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每列所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号。

在可能的实施例中，第二符号控制图案以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每行所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号。

在可能的实施例中，由棋盘状图案来形成第三符号控制图案，其以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所有传感器元件所检测的采样值的所有符号设置为正负号和负符号。

在可能的实施例中，连续地向所述图像传感器阵列提供三个符号控制图案。

在根据本发明的方法的替换实施例中，并行地向所述图像传感器阵列提供三个符号控制图案。

在根据本发明的方法的可能实施例中，由模数转换器ADC对所生成的测量值进行量化。

在根据本发明的方法的可能实施例中，由执行图像压缩、图像降噪、图像重构或图像变焦（zooming）的处理单元来处理所述图像的已变换小波系数。

本发明还提供一种包括权利要求7的特征的用于图像的差分测量的装置。

本发明提供一种用于图像的差分测量的装置，包括：

图像传感器阵列，其具有用于检测所述图像的（N×N）个传感器元件，

其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数，

其中，根据由图案控制单元提供的至少一个符号控制图案来读取每个检测的采样值作为正的或负的采样值，以及

计算单元，其通过根据预定测量模板块针对每个测量模板块来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和来生成用于所述图像传感器阵列的测量模板块的测量值。

在可能的实施例中，为所述图像传感器阵列的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板的每个测量模板块。

在根据本发明的装置的实施例中，提供了将所生成的测量值变换成所述图像的小波系数的变换单元。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述三个不同的符号控制图案被存储在图案存储器中并由所述图案控制单元并行地或连续地提供给所述图像传感器阵列。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述三个符号控制图案包括：

第一符号控制图案，其以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每列所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号，

第二符号控制图案，其以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每行所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号，以及

由棋盘状图案形成的第三符号控制图案，其以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每列和每行所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号。

在根据本发明的装置的可能实施例中，计算单元包括用于每个测量模板块的测量元件，

所述测量元件包括用于各测量模板块的采样值的至少四个采样和保持电路，以及

累积电路，其用于将由所述采样和保持电路提供的加权采样值相加。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述图像传感器阵列的每个传感器元件包括用于将电磁波转换成电流的至少一个光电二极管，所述电流被存储在具有与施加于所述光电二极管的电磁波的强度相对应的采用电压（sample voltage）的电容器中。

在根据本发明的装置的可能实施例中，所述图像传感器阵列由CMOS传感器阵列形成。

在根据本发明的装置的另一实施例中，由CCD（电荷耦合器件）传感器阵列来形成图像传感器阵列。

本发明还提供了包括用于图像的差分测量的装置的照相机，包括：

（a）图像传感器阵列，其具有用于检测所述图像的（N×N）个传感器元件，其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数；

（b）其中，根据由图案控制单元提供的至少一个符号控制图案来读取每个所检测的采样值作为正的或负的采样值；以及

（c）计算单元，其通过根据预定测量模板针对每个测量模板块来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和来生成用于所述图像传感器阵列的测量模板块的测量值。

在实施例中，根据本发明的照相机还包括用于处理图像的小波系数的处理单元。

附图说明

下面，关于附图来更详细地描述用于图像的差分测量的方法和装置的实施例。

图1示出根据本发明的用于图像的差分测量的方法的可能实施例的简单流程图；

图2示出举例说明根据本发明的方法的装置的功能的二维空间中的小波变换的图；

图3示出可能实施例中的由本发明所采用的二维传感器阵列的测量方案；

图4示出用于举例说明根据本发明的用于差分测量的方法和装置的功能的图；

图5示出根据本发明的用于图像的差分测量的装置的可能实施例的方框图；

图6示出根据本发明的可能实施例的用于图像的差分测量的装置所采用的采样和保持电路及符号控制；

图7示出根据本发明的可能实施例的用于图像的差分测量的装置所采用的测量元件的实现；

图8示出使用三个符号图案控制和测量模板的16×16传感器阵列的基于2D过采样的测量的示例。

具体实施方式

如在图1中可以看到的，根据本发明的用于图像的差分测量的方法在可能的实施例中包括三个步骤S1、S2、S3。

在第一步骤S1中，由具有（N×N）个传感器元件的图像传感器阵列来检测图像。此图像传感器阵列可以包括N＝2ⁿ个传感器元件，其中，n是整数且n≥2。

在另一步骤S2中，根据由图案控制单元提供的至少一个符号控制图案SCP来读取每个所检测的采样值作为正的或负的采样值。在可能的实施例中，诸如下文参考图5所示的硬件实现所述，向图像传感器阵列提供三个符号控制图案SCP1、SCP2、SCP3。

在另一步骤S3中，由计算单元针对所述图像传感器阵列的测量模板块MTB来生成测量值，所述计算单元根据预定测量模板MT针对每个测量模板块MTB来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和。在可能实施例中，为所述图像传感器阵列的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板MT的每个测量模板块MTB。

在另一步骤中（图1中未示出），所生成的测量值随后被变换成图像的小波系数，并且可以被进行进一步处理。在优选实施例中，在读取图像传感器阵列的所检测的采样值时，由图案控制单元提供三个符号控制图案SCP。

第一符号控制图案SPC₁以交替方式将由图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每列所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号。

第二符号控制图案SPC₂以交替方式将由图像传感器阵列针对所述图像传感器阵列的每行所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号。

由棋盘状图案形成第三符号控制图案SPC₃，其以交替方式将由所述图像传感器阵列针对所有传感器元件所检测的采样值的所有符号设置为正符号和负符号。

图3、4示出三个不同的符号控制图案SCP，即第一符号控制图案SCP₁、第二符号控制图案SCP₂和第三棋盘状符号控制图案SCP₃。

在可能实施例中，可以如图4所示在时间上连续地或并行地向图像传感器阵列提供三个符号控制图案SCP作为图案控制单元。

在另一步骤中，由模拟数字转换器对在图1的步骤S3中生成的已生成测量值进行量化以用于进一步的处理。可以将这些测量值变换成图像的小波系数。在可能实施例中，随后由执行例如图像压缩、图像降噪、图像重构或图像变焦的处理单元来处理所述图像的已变换小波系数。

由硬接线装置实时地执行如图1所示的用于图像的差分测量的方法。所生成的测量值可以被变换成用于进一步处理的图像的小波系数。

Haar小波变换是最简单的小波变换，因为其低通子频带是平均值且高通子频带是数据采样的差。Haar小波函数被定义为阶跃函数：

由于基本小波的缩放（scaling）和膨胀（dilation）能够生成基本Haar函数，所以可以借助于以下公式来生成任何Haar函数：

其中，i=0、1、…、2^j-1且j=0、1、…、log₂N-1。可以将Haar变换理解为具有不同缩放（scale）和移位参数的Haar小波的组合。Haar缩放函数被定义为：

因此，可以将Haar变换表示为缩放函数和多个Haar小波

的组合。

图2A示出标准2D Haar小波变换的系数。将出现白色处的像素相加并将出现黑色处的像素相减。典型的Haar变换在不同的分解水平上给出不同的频谱系数。

二进小波变换是用于图像压缩中的熵编码的更高效的表示。其为略经修改的2D Haar小波变换，其基函数在图2B中示出。在每个分解步骤内应用行与列之间的交替，导致三个独立基本图案的多缩放版本。可以将小波基函数解释为不同缩放中的三个独立形式：

此结构避免标准Haar小波变换中的沿着行和列的连续运算，提供实现并行测量的可能性。

在实施例中，采用三个不同的基本图案或符号控制图案SCP。那些图案SCP是相互独立的，这导致硬件实现中的并行架构。过采样方案具有冗余。在此测量中，仅保留二进小波系数相关测量结果。选择原则包括精密对称模板。将三个符号控制图案SCP与选择或测量模板MT组合，确定基于2D过采样的测量。

图3示出用于4×4传感器阵列的测量方案。三个符号控制图案SCP₁、SCP₂、SCP₃每个表示解释来自传感器阵列的每个传感器元件的采样值的不同方式。白色意味着将采样值计数为正，而黑色计数为负采样值。

对于如图3所示的4×4传感器阵列，选择图案或测量模板MT具有两个系数水平（level）。各传感器阵列的每个拐角中的四个块形成第一系数水平L1且各传感器阵列的中心处的第二块（虚线）形成第二系数水平L2。每个测量模板块MTB包含四个像素，其有符号的总和组成测量结果。可以以与二进小波系数类似的形式来重新组合所获取的测量结果M_ij。第一水平（L1）测量结果与第一水平二进小波系数一致。可以由所导出的测量结果的线性组合来导出第二水平二进小波系数。如在图3中可以看到的，在每个2²×2²传感器阵列中，对5个测量模板块（MTB）执行五次测量。通过连续地在SCP₁、SCP₂和SCP₃之间切换或通过提供具有三个层的传感器阵列并向传感器阵列的第一传感器阵列层应用SCP₁、向传感器阵列的第二传感器阵列层应用SCP₂并向传感器阵列的第三传感器阵列层应用SCP₃来实现15次测量S。

同样地，在8×8和16×16传感器元件的情况下，可以递归地（recursively）计算处于较高水平的二进小波系数。因此，此测量等效于二进小波分解。

三个图案SCP₁、SCP₂、SCP₃的独立性提供如图4所示的并行架构。与传统二进小波变换相比，此测量具有更简单的结构，其避免了复杂的切换操作。测量模板MT的图案数目和结构在传感器阵列的尺寸增加时保持不变，这简化了电路设计过程。可以同时地执行所有计算，导致较少的处理时间。此外，仅记录相邻像素的差，其捕捉目标的真实特征并消除照明条件的影响。其还增加测量的动态范围，因为差值的方差通常小于绝对值的方差。因此，可以在量化步骤之后降低吞吐量。

图5示出了根据本发明的用于图像的差分测量的装置1的实施例。

装置1包括具有用于检测源自于各目标的图像的（N×N）个传感器元件的图像传感器阵列2。数目N是N＝2ⁿ，其中，n≥2且n是整数。可以由CMOS传感器阵列来形成图像传感器阵列2。在另一实施例中，可以由CCD（电荷耦合器件）传感器阵列来形成图像阵列2。传感器阵列2包括多个传感器元件。图像传感器阵列2的每个传感器元件可以包括用于将电磁波转换成电流的至少一个光电二极管PD。在可能实施例中，电流被存储在电容器C中，电容器C具有与施加于各光电二极管PD的电磁波的强度I相对应的采样电压V。如图5所示，根据由装置1的图案控制单元3提供的至少一个符号控制图案SCP来将每个采样值读取为正的或负的采样值。在可能实施例中，由图案控制单元3向图像传感器阵列2提供三个符号控制图案SCP₁、SCP₂、SCP₃。

第一符号控制图案SCP₁以交替方式将由图像传感器阵列2针对所述图像传感器阵列2的每列所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号。

其中，所检测的图像A具有图像尺寸N×N，N＝2ⁿ，其中，n是整数，例如n=2。

第二符号控制图案SCP₂以交替方式将由所述图像传感器阵列2针对所述图像传感器阵列2的每行所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号。

由棋盘状图案形成第三符号控制图案SCP₃，其以交替方式将由所述图像传感器阵列2针对所有传感器元件所检测的采样值的所有符号设置为正符号或负符号。

在可能实施例中，可以连续地、例如在时间上顺序地将由以上等式定义的三个符号控制图案SCP₁、SCP₂、SCP₃提供给图像传感器阵列2。

在替换实施例中，可以并行地将三个符号控制图案SCP₁、SCP₂、SCP₃提供给图像传感器阵列2。如图5所示的图案控制单元3经由如图5所示的控制线连接到传感器阵列2。图案控制单元3提供采样和保持控制信号S、H以控制采样和保持电路。此外，其如所示地向传感器阵列2施加切换控制信号SC。图案控制单元3关于三个信号控制图案SCP产生控制信号作为采样和保持信号S/H和符号控制信号SC。可以由逻辑电路针对每个基本符号控制图案来生成符号控制信号SC。根据由图案控制单元3提供的至少一个符号控制图案SCP将由传感器阵列2所检测的每个采样值读取为正的或负的采样值。装置1还包括计算单元4，计算单元4通过根据预定测量模板MT针对每个测量模板块MTB来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和来生成用于所述图像传感器阵列2的测量模板块MTB的测量值。在可能实施例中，为所述图像传感器阵列2的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板的每个测量模板块MTB。可以如下表示测量模板MT；

逐个块地测量差：

对于k＝1至n

对于i＝1至

对于j＝1至

在矩阵中将测量结果组合：

在图8中示出此类测量模板MT的示例。

计算单元4包括如例如图7所示的基本测量元件。传感器阵列2包括如图6所示的光电二极管PD和集成符号控制。

在根据本发明的装置1的可能实施例中，差分符号控制图案SCP被存储在如图5所示的图案存储器5中。在替换实施例中，由图案控制单元3经由接口从数据库加载符号控制图案SCP。

图6示出传感器阵列2中的传感器元件的示例性实施例。该传感器元件包括将电磁波转换成电流I的光电二极管PD，所述电流可以被存储在如图6所示的电容器C中。电磁波可以在可见光以及不可见光频率范围内。此电容器C具有与施加于传感器元件的光电二极管PD的电磁波的强度相对应的采样电压V。可以由复位控制信号RST来执行复位。对于每个传感器元件而言，可以提供具有两个开关的符号控制电路，其中，由图案控制单元3根据图案掩模来控制这些开关。可以由图案控制单元3并行地或连续地向传感器阵列2施加三个不同的符号控制图案SCP。根据由图案控制单元3施加于如图6所示的开关SC、

的控制信号将每个所检测的采样值读取为正的或负的采样值。

来自传感器阵列2的所读取的采样值被供应给计算单元4，计算单元4包括用于每个测量模板块MTB的如图7所示的基本测量元件。该测量元件包括用于各测量模板块MTB的采样值的至少四个采样和保持电路，其中，为图像传感器阵列2的至少四个相邻传感器元件提供测量模板块MTB。此外，图7所示的测量元件包括用于将由所述采样和保持电路提供的加权采样值相加的累积电路。此累积电路在其反馈环路中包括运算放大器和至少一个电容器。

积累的光子被计数为正的或负的输出电压。时钟S/H是非重叠的。如果符号控制信号SC在采样阶段S期间是低的且在保持阶段H期间变成高的，则所转移的电荷量是

，其中，

是在采样阶段中收集的电压，V_ref被定义为当不存在光时的像素电压。相反，如果SC在采样阶段S期间是高的且在保持阶段期间变成低的，则所转移的电荷量是

。

主计算单元4是测量模板单元。其包含被布置为上文定义的测量模板MT的基本测量元件。在图7中示出了基本测量元件，其计算图像中的相邻像素的加权和。电容器被设置为4C以便获得归一化测量结果。运算放大器的输出被给定为：

其中，SC_ij是+1或-1。最后，通过AD转换器6将所测量的差量化。图6、7所示的硬件设计仅仅是测量实现的示例，其中连续地进行测量。其包含将一个基本图案转移到另一个的切换电路。还可以同时地执行测量方案，这意味着逐层地实现关于每个图案的测量模板MT。其避免了三个图案之间的切换操作，因此其甚至更快。

图8示出了用于16×16阵列的基于二维过采样的测量的示例。在给定示例中，传感器阵列包括16×16个像素。如在图8A、8B、8C中可以看到的，应用三个不同的符号控制图案SCP1、SCP2、SCP3以便将被采样值解释为正的或负的。此外，如在图8A、8B、8C中可以看到的，对阵列应用同一公共测量模板MT。如在图8A中可以看到的，向传感器阵列提供第一符号控制图案SCP1和测量模板MT。如在图8B中可以看到的，向传感器阵列应用第二符号控制图案SCP2和同一测量模板MT。此外，如在图8C中可以看到的，向传感器阵列应用第三棋盘状符号控制图案SCP3以及同一测量模板MT。如从图8A、8B、8C可以看到的，测量模板MT由测量模板块MTB组成，每个测量模板块MTB由四个相邻像素组成。如在图8A、8B、8C中可以看到的，在最精细（finest）水平上，在覆盖整个传感器阵列的测量模板MT中提供8×8＝64个测量模板块MTB_A。此测量模板块MTB_A直接提供具有最精细分辨率水平的二进小波变换。

在二进小波变换的下一个较粗水平，如图8A、8B、8C所示地提供4×4＝16个测量模板块MTB_B。如从图8A、8B、8C可以看到的，诸如测量模板块MTB_A和MTB_B的测量模板块可以重叠。在下一个较粗水平上，如图8A、8B、8C所示，在测量模板MT中提供2×2＝4个测量模板块MTB_C。在所示的示例中的最高水平上，如图8A、8B、8C所示，单个测量模板块MTB_D位于传感器阵列的中心处。如从图8A、8B、8C可以看到的，测量模板块MTB_A、MTB_B、MTB_C、MTB_D被以对称方式布置在传感器阵列的中心周围并提供不同的分辨率水平。可以在矩阵W中将测量结果组合。如果传感器阵列包括三层传感器元件，则可以顺序地或并行地将图8A、8B、8C所示的三个不同的符号控制图案SCP应用于传感器阵列。

根据本发明的装置1的硬件实现比在传统小波变换单元中更简单。独立的图案结构提供并行计算的能力。

差分测量基本图案的独立性允许两种方式的硬件实现。在第一实施例中，连续地进行测量，并且切换电路控制三个基本符号控制图案SCP之间的转移。在替换实施例中，同时地进行测量。在本实施例中，传感器元件的布线（cabling）是固定的，并且逐层地提供了三个图案。可以由从粗水平到最精细水平的适应缩放控制来实现该测量。装置1可以使用固定测量模板MT和固定数目的掩模图案，诸如三个掩模图案SCP₁、SCP₂、SCP₃。在可能实施例中，三个掩模图案SCP之间的切换被同时执行或者在传感器阵列2中提供三个不同的传感器层。根据本发明的装置和方法提供灵活性，因为能够测量最精细的分辨率，并且其它分辨率是可转换的。

可以将装置1集成到数字照相机中。此数字照相机能够在可见光或不可见光频带中检测图像。照相机可以例如生成红外图像或正常照片。还可以将照相机例如集成在天气预报卫星中。

Claims (16)

1. 一种用于图像的差分测量的方法，所述方法包括：

（a）由具有（N×N）个传感器元件的图像传感器阵列（2）来检测（S1）所述图像，其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数；

（b）根据由图案控制单元（3）提供的至少一个符号控制图案（SCP），读取（S2）每个所检测的采样值读取作为正的或负的采样值；以及

（c）由计算单元（4）生成（S3）用于所述图像传感器阵列的测量模板块（MTB）的测量值（M_ij），所述计算单元（4）根据预定测量模板（MTB）针对每个测量模板块（MTB）来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和。

2. 权利要求1的方法，

其中，为所述图像传感器阵列的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板（MT）的每个测量模板块，并且将所生成的测量值（M_ij）变换成所述图像的小波系数。

3. 根据权利要求1或2的方法，

其中，由所述图案控制单元（3）向所述图像传感器阵列（2）提供三个符号控制图案（SCP）；

其中，第一符号控制图案（SCP₁）以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所述图像传感器阵列（2）的每列所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号；

其中，第二符号控制图案（SCP₂）以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所述图像传感器阵列（2）的每行所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号；

其中，由棋盘状图案来形成第三符号控制图案（SCP₃），其以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所有传感器元件所检测的采样值的所有符号设置为正负号和负符号。

4. 根据权利要求3的方法，

其中，所述三个符号控制图案（SCP）被连续地或并行地提供给所述图像传感器阵列（2）。

5. 根据权利要求1-4的方法，

其中，由模数转换器（6）对所生成的测量值（M_ij）进行量化。

6. 根据权利要求2-5的方法，

其中，由执行图像压缩、图像降噪、图像重构或图像变焦的处理单元来处理所述图像的已变换小波系数。

7. 一种用于图像的差分测量的装置（1），包括：

（a）图像传感器阵列（2），其具有用于检测所述图像的（N×N）个传感器元件，其中，N＝2ⁿ，n≥2，并且n是整数；

（b）其中，根据由图案控制单元（3）提供的至少一个符号控制图案（SCP）来读取每个所检测的采样值作为正的或负的采样值；以及

（c）计算单元（4），其通过根据预定测量模板（MT）针对每个测量模板块（MTB）来计算各测量模板传感器元件的所读取的采样值的加权和来生成用于所述图像传感器阵列（2）的测量模板块（MTB）的测量值（M_ij）。

8. 根据权利要求2的装置，

其中，为所述图像传感器阵列（2）的至少四个相邻传感器元件提供所述测量模板（MT）的每个测量模板块（MTB）。

9. 根据权利要求7或8的装置，

其中，提供了变换单元，其将所生成的测量值（M_ij）变换成所述图像的小波系数。

10. 根据权利要求7-9的装置，

其中，三个不同的符号控制图案（SCP）被存储在图案存储器（5）中并由所述图案控制单元（3）并行地或连续地提供给所述图像传感器阵列（2）。

11. 根据权利要求10的装置，其中，符号控制图案（SCP）包括：

-第一符号控制图案（SCP₁），其以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所述图像传感器阵列（2）的每列所检测的采样值的符号设置为正符号和负符号；

-第二符号控制图案（SCP₂），其以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所述图像传感器阵列（2）的每行所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号；以及

-由棋盘状图案形成的第三符号控制图案（SCP₃），其以交替方式将由所述图像传感器阵列（2）针对所述图像传感器阵列（2）的每列和每行所检测的采样值的符号设置为正负号和负符号。

12. 根据权利要求7-11的装置，

其中，所述计算单元（4）包括用于每个测量模板块（MTB）的测量元件，

所述测量元件包括用于各测量模板块（MTB）的采样值的至少四个采样和保持电路，以及

累积电路，其用于将由所述采样和保持电路提供的加权采样值相加。

13. 根据权利要求7-12的装置，

其中，所述图像传感器阵列（2）的每个传感器元件包括用于将电磁波转换成电流的至少一个光电二极管（PD），所述电流被存储在具有与施加于所述光电二极管（PD）的电磁波的强度相对应的采样电压的电容器中。

14. 根据权利要求7-13的装置，

其中，所述图像传感器阵列（2）是CMOS传感器阵列或CCD（电荷耦合器件）传感器阵列。

15. 一种包括根据权利要求7-14的装置的照相机。

16. 一种根据权利要求15所述的照相机，还包括用于处理图像的小波系数的图像处理单元。

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