CN102547057A - 图像处理装置和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像处理装置和图像处理方法。在亮度根据区域而逐渐变化的图像数据中容易产生伪轮廓。根据表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量的亮度变化比例，对表示针对图像数据的降噪程度的降噪强度进行控制，根据控制后的降噪强度降低图像数据的噪声。

Description

图像处理装置和图像处理方法

技术领域

本发明涉及对亮度逐渐变化的图像数据的伪轮廓进行抑制的技术。

背景技术

由于在摄影中使用的镜头的特性，有时产生周边部比图像中心部暗的被称为阴影的现象。在JP2005-269373A(专利文献1)中公开了如下技术：根据对阴影进行校正时的校正量，动态改变在降噪滤波器中使用的参数，由此降低图像周边部的噪声。

另一方面，在JP2010-74244A(专利文献2)中公开了如下技术：不进行光学系统的变更，利用图像处理对图像附加阴影。

并且，在JP2008-293424A(专利文献3)中公开了如下技术：对图像进行多分辨率转换，生成具有相互不同的频带的多个频带图像信号，分别对各频带图像信号实施噪声去除处理，由此，根据图像的频率进行适当的降噪。

在数字图像中，利用数值表现离散的亮度。因此，有时在某个亮度的区域与亮度稍微不同的区域之间的边界看到模拟的轮廓。在阴影这种亮度根据区域而逐渐变化的图像中容易产生该问题，但是，在专利文献1～3中没有公开用于解决该问题的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供对在亮度根据区域而逐渐变化的图像数据中容易产生的伪轮廓进行抑制的技术。

本发明的某个方式的图像处理装置具有：降噪强度控制部，其根据表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量的亮度变化比例，对表示针对图像数据的降噪程度的降噪强度进行控制；以及降噪部，其根据由所述降噪强度控制部进行控制后的降噪强度，降低图像数据的噪声。

本发明的另一方式的图像处理方法具有以下步骤：根据表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量的亮度变化比例，对表示针对图像数据的降噪程度的降噪强度进行控制；以及根据所述控制后的降噪强度降低图像数据的噪声。

本发明的又一方式的图像处理程序使计算机执行以下步骤：根据表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量的亮度变化比例，对表示针对图像数据的降噪程度的降噪强度进行控制；以及根据所述控制后的降噪强度降低图像数据的噪声。

根据本发明，根据与图像数据的亮度变化比例对应的降噪强度对图像数据进行降噪处理，所以，能够有效地抑制在亮度根据区域而逐渐变化的图像数据中容易产生的伪轮廓。

附图说明

图1是示出应用了第1实施方式的图像处理装置的数字静止照相机的结构的框图。

图2是示出在应用了第1实施方式的图像处理装置的数字静止照相机中进行的主处理流程的流程图。

图3是示出静态图像摄影/图像处理的详细情况的流程图。

图4是示出实时取景显示/动态图像摄影/图像处理的详细情况的流程图。

图5是示出图像处理的详细情况的流程图。

图6是示出通过亮度变更处理部对图像附加的阴影的一例的图。

图7是针对图6所示的阴影示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例之间的关系的图。

图8是针对图6所示的阴影示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系的图。

图9是示出图像的亮度变化比例的变化量与降噪强度之间的关系的图。

图10是示出对图像附加的阴影的另一例的图。

图11是分别示出附加阴影之前的图像和附加了结合人的形状的特性的阴影之后的图像的图。

图12是示出通过第2实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。

图13是示出应用了第3实施方式的图像处理装置的数字静止照相机的结构的框图。

图14是示出通过第3实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。

图15是示出镜头的阴影特性的一例的图。

图16是针对图15所示的阴影特性示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系的图。

图17是示出通过第4实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。

图18(a)和图18(b)是分别与图7和图15对应的图，示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例之间的关系。

图19(a)和图19(b)是分别与图8和图16对应的图，示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系。

标号说明

107：图像处理部；1010：镜头；1077：NR处理部(降噪强度控制部、降噪部)；1078：亮度变更处理部(亮度变更部)。

具体实施方式

-第1实施方式-

图1是示出应用了第1实施方式的图像处理装置的数字静止照相机的结构的框图。图1所示的数字静止照相机由照相机主体1和更换式镜头2构成。

更换式镜头2具有镜头1010、闪存1011、微计算机1012、驱动器1013、光圈1014。更换式镜头2经由I/F 999以能够通信的方式与照相机主体1连接。

照相机主体1具有机械快门101、摄像元件102、模拟处理部103、模/数转换部104(以下为A/D转换部104)、总线105、SDRAM 106、图像处理部107、AE处理部108、AF处理部109、图像压缩展开部110、存储器接口111(以下为存储器I/F 111)、记录介质112、LCD驱动器113、LCD 114、微计算机115、操作部116、闪存117。

镜头1010使被摄体的光学像会聚于摄像元件102。镜头1010既可以是单焦镜头，也可以是变焦镜头。

微计算机1012与I/F 999、闪存1011和驱动器1013连接，对存储在闪存1011中的信息进行读入/写入，并且控制驱动器1013。存储在闪存1011中的信息包含更换式镜头2的焦距数据、镜头1010的阴影特性信息等。

微计算机1012还能够经由I/F 999与微计算机115进行通信，将各种信息发送到微计算机115，并且从微计算机115接收光圈值等信息。

驱动器1013接收微计算机1012的指示，驱动镜头1010，进行焦距和焦点位置的变更，并且驱动光圈1014。光圈1014设置在镜头1010附近，调节被摄体的光量。

机械快门101接收微计算机115的指示而进行驱动，控制在摄像元件102曝光被摄体的时间。

摄像元件102是在构成各像素的光电二极管的前表面配置有拜尔(Bayer)排列的滤色器的摄像元件。拜尔排列如下构成：在水平方向上具有交替配置有红色(R)像素和绿色(G或Gr)像素的线和交替配置有绿色(G或Gr)像素和蓝色(B)像素的线，进而在垂直方向上也交替配置这2条线。该摄像元件102利用构成像素的光电二极管接收由镜头1010会聚的光并进行光电转换，由此，将光量作为电荷量输出到模拟处理部103。另外，摄像元件102既可以是CMOS方式也可以是CCD方式。并且，摄像元件也可以不配置拜尔排列的滤色器，例如如FOVEON(注册商标)图像传感器那样，能够利用1个像素取入所有R、G、B信息。

模拟处理部103针对从摄像元件102读出的电信号(模拟图像信号)降低复位噪声等，然后进行波形整形，进而进行增益放大以得到目标明亮度。

A/D转换部104将从模拟处理部103输出的模拟图像信号转换为数字图像信号(此后称为图像数据)。

总线105是用于将数字照相机内部产生的各种数据转送到数字照相机内的各部的转送路径。总线105与A/D转换部104、SDRAM 106、图像处理部107、AE处理部108、AF处理部109、图像压缩展开部110、存储器I/F 111、LCD驱动器113、微计算机115连接。

从A/D转换部104输出的图像数据经由总线105临时存储在SDRAM 106中。SDRAM 106是临时存储在A/D转换部104中得到的图像数据、在图像处理部107、图像压缩展开部110中进行处理后的图像数据等的各种数据的存储部。

图像处理部107具有光暗(Optical Black)减法部1071(以下为OB减法部1071)、白平衡(White balance)校正部1072(以下为WB校正部1072)、同步(Synchronization)处理部1073、色彩矩阵运算部1074、伽马/颜色再现处理部1075、边缘强调处理部1076、降噪处理部1077(以下为NR处理部1077)以及亮度变更处理部1078。图像处理部107对从SDRAM 106读出的图像数据实施各种图像处理。

OB减法部1071对图像数据进行光暗减法处理(以下为OB减法处理)。OB减法处理是从构成图像数据的各像素的像素值中减去由于摄像元件102的暗电流等引起的光暗值(以下为OB值)的处理。

WB校正部1072进行如下处理：对图像数据乘以与白平衡模式对应的白平衡增益，从而校正白平衡。用户可以根据晴天、阴天、灯泡、荧光灯等光源设定白平衡模式。

同步处理部1073进行如下处理：从基于拜尔排列的图像数据，按照每个像素同步到由R、G、B的信息构成的图像数据。色彩矩阵运算部1074进行对图像数据乘以色彩矩阵系数的线性转换，从而校正图像数据的颜色。伽马/颜色再现处理部1075进行伽马校正处理以及改变图像色调的颜色再现处理。

边缘强调处理部1076进行如下处理：使用带通滤波器从图像数据中提取边缘成分，对提取出的边缘成分的数据乘以与边缘强调度对应的系数，然后与图像数据相加，由此强调图像数据的边缘。

NR处理部(也称为降噪强度控制部、降噪部)1077进行如下处理：通过使用了降低高频的滤波器的处理和校正轮廓的核化处理等降低噪声。

亮度变更处理部(也称为亮度变更部)1078进行变更图像数据的亮度的处理。变更图像数据的亮度的处理例如是对图像附加阴影的处理。能够使用已知的方法、例如日本特开2010-74244号公报所记载的方法进行对图像附加阴影的处理。

通过图像处理部107进行了上述各处理后的图像数据被存储在SDRAM 106中。

AE处理部108根据图像数据计算被摄体亮度。用于计算被摄体亮度的数据可以是专用的测光传感器的输出。AF处理部109从图像数据中取出高频成分的信号，通过AF(Auto Focus)累计处理取得对焦评价值。

在记录静态图像数据时，图像压缩展开部110从SDRAM 106中读出图像数据，按照JPEG压缩方式对所读出的图像数据进行压缩，将压缩后的JPEG图像数据临时存储在SDRAM 106中。微计算机115对存储在SDRAM 106中的JPEG图像数据附加构成JPEG文件所需要的JPEG头，生成JPEG文件，经由存储器I/F 111将所生成的JPEG文件记录在记录介质112中。

并且，在记录动态图像数据时，图像压缩展开部110从SDRAM 106中读出动态图像数据，例如按照H.264方式对所读出的动态图像数据进行压缩，将压缩后的动态图像数据临时存储在SDRAM 106中。图像压缩展开部110还根据来自微计算机115的指令，进行对压缩数据进行展开(解压缩)的处理。

记录介质112例如是由能够相对于照相机主体1进行装卸的存储卡构成的记录介质，但是不限于此。例如也可以是内置于照相机主体1中的存储器。

LCD驱动器113使LCD 114显示图像。图像的显示包括短时间显示刚刚摄影之后的图像数据的记录浏览(Rec View)显示、记录在记录介质112中的JPEG文件的再现显示、以及实时取景(Live View)显示等动态图像的显示。在对记录在记录介质112中的压缩数据进行再现的情况下，图像压缩展开部110读出记录在记录介质112中的压缩数据并实施展开(解压缩)处理后，将展开后的数据临时存储在SDRAM106中。LCD驱动器113从SDRAM106中读出解压缩后的数据，将所读出的数据转换为影像信号后，输出到LCD114进行显示。

具有作为控制部的功能的微计算机115统一控制数字照相机主体1的各种顺序。在微计算机115上连接有操作部116和闪存117。

操作部116是电源按钮、释放按钮、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮、各种输入键等操作部件。由用户对操作部116的任意操作部件进行操作，由此，微计算机115执行与用户操作对应的各种顺序。电源按钮是用于进行该数字照相机的电源打开/关闭指示的操作部件。当按下电源按钮时，该数字照相机的电源打开。当再次按下电源按钮时，该数字照相机的电源关闭。释放按钮构成为具有第一释放开关和第二释放开关这2级开关。在半按下释放按钮而接通第一释放开关的情况下，微计算机115进行AE处理或AF处理等摄影准备顺序。并且，在全按下释放按钮而接通第二释放开关的情况下，微计算机115执行摄影顺序并进行摄影。

再现按钮是用于在LCD114上显示通过摄影而得到的静态图像或动态图像的按钮。

动态图像按钮是用于开始或结束动态图像的摄影的按钮。在初始状态下处于动态图像未摄影状态，所以，当在该状态下按下动态图像按钮时，开始动态图像的摄影，当在动态图像摄影中按下动态图像按钮时，结束动态图像的摄影。因此，每当按下动态图像按钮时，交替重复进行动态图像的摄影开始和结束。

菜单按钮是用于在LCD114上显示用于变更照相机设定的菜单画面的按钮。能够变更的照相机设定例如是用于变更图像亮度的模式即亮度变更模式的各种设定、记录模式的各种设定、动态图像文件的记录形式的各种设定等。

闪存117存储与白平衡模式对应的白平衡增益和色彩矩阵系数、带通滤波系数等数字照相机的动作所需要的各种参数、确定图像的坐标位置与降噪强度之间的关系的表数据、以及用于确定数字静止照相机的制造编号等。

并且，闪存117还存储由微计算机115执行的各种程序。微计算机115按照存储在闪存117中的程序，并且从闪存117中读入各种顺序所需要的参数，执行各处理。

图2是示出在应用了第1实施方式的图像处理装置的数字静止照相机中进行的主处理流程的流程图。当用户按下电源按钮而打开数字静止照相机的电源时，微计算机115开始步骤S201的处理。

在步骤S201中，将记录中标志初始化为关闭。记录中标志是在动态图像摄影中打开、在不拍摄动态图像时关闭的标志。

在步骤S202中，判定用户是否操作了再现按钮。当判定为操作了再现按钮时，进入步骤S203，当判定为没有操作再现按钮时，进入步骤S204。

在步骤S203中，进行再现通过摄影而得到的静态图像或动态图像的处理。

在步骤S204中，判定用户是否操作了动态图像按钮。当判定为操作了动态图像按钮时，进入步骤S205，当判定为没有操作动态图像按钮时，进入步骤S206。

在步骤S205中，反转记录中标志，进入步骤S206。如上所述，每当按下动态图像按钮时，交替重复进行动态图像摄影开始和结束，所以，在该步骤中，在记录中标志关闭的情况下使记录中标志反转为打开，并且，在记录中标志打开的情况下使记录中标志反转为关闭。

在步骤S206中，判定用户是否操作了菜单按钮。当判定为操作了菜单按钮时，进入步骤S207，当判定为没有操作菜单按钮时，进入步骤S208。

在步骤S207中，使LCD 114显示菜单画面，并且，根据用户操作来变更照相机设定。

在步骤S208中，判定记录中标志是否打开。当判定为记录中标志打开时，进入步骤S214。在步骤S214中，当判定为处于动态图像记录中时，对基于从摄像元件102输出的图像信号的动态图像的图像数据进行图像处理和图像压缩，然后记录在记录介质112中。并且，当判定为不是动态图像记录中时，进行用于进行静态图像摄影中的被摄体构图和决定快门定时的实时取景显示。使用图4在后面详细叙述步骤S214的实时取景显示/动态图像摄影/图像处理。

另一方面，当在步骤S208中判定为记录中标志关闭时，进入步骤S209。在步骤S209中，判定用户是否半按下释放按钮而接通了第一释放开关。当判定为接通了第一释放开关时，进入步骤S210。

在步骤S210中，进行AE处理。具体而言，在AE处理部108中，计算被摄体亮度，根据计算出的被摄体亮度，通过参照存储在闪存117中的曝光条件决定表，决定摄影时的ISO感光度、光圈和快门速度。

在步骤S211中，进行AF处理。具体而言，首先，在AF处理部109中计算对焦评价值。微计算机115根据对焦评价值向驱动器1013发出驱动镜头1010的指令。驱动器1013根据该指令驱动镜头1010，进行焦距和焦点位置的变更。

在步骤S209中没有接通第一释放开关的情况下、或者第一释放开关保持接通状态的情况下，进入步骤S212。在步骤S212中，判定用户是否全按下释放按钮而接通了第二释放开关。当判定为接通了第二释放开关时，进入步骤S213，当判定为没有接通第二释放开关时，进入步骤S214。

在步骤S213中，进行静态图像摄影/图像处理。使用图3在后面详细叙述静态图像摄影/图像处理。

在步骤S215中，判定数字静止照相机的电源是否关闭。当判定为电源没有关闭时，返回步骤S202，进行上述处理。另一方面，当用户按下电源按钮而关闭电源时，结束流程图的处理。

这样，在本实施方式的主流程中，在初始设定下成为静态图像摄影模式，在该状态下，依次执行步骤S202→S204→S206→S208→S209→S212→S214→S215→S202，在该期间内进行实时取景显示。在实时取景显示中，当半按下释放按钮时，在步骤S210中进行AE动作，在步骤S211中进行AF动作。并且，当全按下释放按钮时，在步骤S213中进行静态图像的摄影。并且，当按下动态图像按钮时，在步骤S205中使记录中标志打开，重复执行S206→S208→S214→S215→S202→S204→S206，由此继续进行动态图像摄影。当在该状态下再次按下动态图像按钮时，在步骤S205中记录中标志成为关闭，返回所述的静态图像的流程。

图3是示出图2所示的流程图的步骤S213的处理、即静态图像摄影/图像处理的详细情况的流程图。

在步骤S310中，进行静态图像摄影。关于静态图像摄影，与以往使用的手法相同。驱动器1013根据微计算机1012的指示，驱动光圈1014以便成为所设定的光圈值。然后，根据所决定的快门速度控制机械快门101进行摄影，得到与所决定的ISO感光度对应的图像数据。

在步骤S320中，对通过步骤S310的摄影而得到的图像数据(拜尔数据)实施各种图像处理，进行转换为亮度(Y)和色差(Cb、Cr)信号数据的图像处理。使用图5在后面详细叙述图像处理。

步骤S330中，通过LCD驱动器113在LCD 114上短时间显示通过摄影而得到的图像数据。该显示是所谓的记录浏览显示。

在步骤S340中，在图像压缩展开部110中对图像数据进行JPEG压缩，附加图像尺寸和摄影条件等头信息，生成JPEG文件。

在步骤S350中，经由存储器I/F 111将在步骤S340中生成的JPEG文件记录在记录介质112中。

图4是示出图2所示的流程图的步骤S214的处理、即实时取景显示/动态图像摄影/图像处理的详细情况的流程图。

在步骤S410中，进行AE处理。该处理与图2所示的流程图的步骤S210的处理相同。

在步骤S420中，进行摄影。关于摄影(动态图像摄影)，与以往使用的手法相同。即，根据所决定的光圈、快门速度、ISO感光度控制所谓的电子快门来进行摄影。

在步骤S430中，对通过步骤S420的摄影而得到的图像数据(拜尔数据)实施各种图像处理，进行转换为亮度(Y)和色差(Cb、Cr)信号数据的图像处理。使用图5在后面详细叙述图像处理。

在步骤S440中，通过LCD驱动器113在LCD114上显示图像数据。该显示是所谓的实时取景显示。

在步骤S450中，判定是否正在记录动态图像。在记录中标志关闭的情况下，判定为不是动态图像记录中，结束本流程图的处理，在记录中标志打开的情况下，判定为处于动态图像记录中，进入步骤S460。

在步骤S460中，在记录刚刚开始之后的帧时，生成动态图像文件并记录在记录介质112中，在此后的帧时，在动态图像文件中进行追加并记录在记录介质112中。即，在图像压缩展开部110中，对图像数据进行与动态图像文件的形式对应的压缩，附加规定的头信息来生成动态图像文件。动态图像文件的压缩形式包括“H.264”、“Motion JPEG”、“MPEG”等。而且，经由存储器I/F 111将所生成的动态图像文件记录在记录介质112中。

图5是示出图3所示的流程图的步骤S320的处理以及图4所示的流程图的步骤S430的处理、即图像处理的详细情况的流程图。

在步骤S510中，通过OB减法部1071实施从通过摄影而得到的图像数据中减去在摄像时得到的OB值的OB减法处理。

在步骤S520中，通过WB校正部1072进行如下处理：对实施了OB减法处理后的图像数据乘以与白平衡模式对应的白平衡增益，从而校正白平衡。另外，通过用户对操作部116中包含的输入键进行操作，能够针对每次摄影来设定白平衡模式。微计算机115根据用户对操作部116的操作，设定白平衡模式。并且，在数字静止照相机具有自动调整白平衡的自动白平衡功能的情况下，微计算机115自动计算与摄影时的光源对应的白平衡增益。

在步骤S530中，通过同步处理部1073对实施了白平衡校正处理后的图像数据实施同步处理。

在步骤S540中，通过色彩矩阵运算部1074进行对实施了同步处理后的图像数据乘以与白平衡模式对应的色彩矩阵系数的色彩矩阵运算。

在步骤S550中，通过伽马/颜色再现处理部1075对进行了色彩矩阵运算后的图像数据进行伽马校正处理以及改变图像色调的颜色再现处理。

在步骤S560中，通过边缘强调处理部1076对进行了伽马校正处理以及颜色再现处理后的图像数据进行边缘强调处理。

在步骤S570中，通过NR处理部1077决定表示降低噪声的程度的降噪强度(也称为NR强度)。下面说明降噪强度的详细的决定方法。

图6是示出通过亮度变更处理部1078对图像附加的阴影的一例的图。在图6中，示出周边比图像中心稍暗的阴影。并且，以从图像中心到图像四角的距离为1的方式，对自图像中心的距离进行标准化表示。

图7是针对图6所示的阴影示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例之间的关系的图。图像的亮度变化比例意味着通过亮度变更处理部1078对图像亮度进行变更的比例(对图像亮度进行变更的变更量)。

图6所示的阴影具有如下特性：图像中心的亮度未变更，随着自图像中心的距离变远，亮度低下，图像四角的亮度最低。因此，如图7所示，自图像中心的距离为0的位置的亮度变化比例为1，自图像中心的距离越长，亮度变化比例越小。并且，自中心的距离为1(图像四角)的位置处的亮度变化比例为0。

亮度变化比例是亮度变更处理部1078进行对图像附加阴影的处理时与图像数据相乘的系数。即，通过将图7所示的与自中心的距离对应的亮度变化比例乘以各像素的亮度值，能够生成附加了图6所示的阴影的图像。

图8是针对图6所示的阴影示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系的图。其中，变化量示出绝对值。根据图8所示的曲线图可知，越接近图像中心，并且越接近图像四角，图像的亮度变化比例的变化量成为越小的值。并且，在图像中心与四角的大致正中间的位置，亮度变化比例的变化量最大。

这里，在图像的亮度变化大的区域中，容易看到伪轮廓。因此，在本实施方式的图像处理装置中，图像的亮度变化比例的变化量越大，使降噪处理中的降噪强度越小，伪轮廓变得不明显。

图9是示出图像的亮度变化比例的变化量与降噪强度之间的关系的图。设亮度变化比例的变化量为0时的降噪强度为Ns，图像的亮度变化比例的变化量越大，使降噪强度越小。其中，在图9所示的例子中，当亮度变化比例的变化量成为规定阈值Vth以上时，将降噪强度固定为规定强度Na。即，即使亮度变化比例的变化量成为规定阈值Vth以上，降噪强度也不会降低到0，而是进行某个程度的强度的降噪处理。

亮度变更处理部1078对图像附加的阴影的特性即亮度变化的特性预先确定。因此，根据使用图6～图9说明的原理，按照对图像附加的阴影的特性，能够预先求出图像上的像素位置与降噪强度之间的关系。在本实施方式中，预先准备确定图像的各像素的坐标与降噪强度之间的关系的表数据，并将其存储在闪存117中。NR处理部1077从闪存13中读出确定各像素的坐标与降噪强度之间的关系的表数据，通过参照所读出的表数据，求出与各像素的坐标对应的降噪强度。

另外，在不通过亮度变更处理部1078进行附加阴影的处理的情况下，针对所有像素的降噪强度，设亮度变化比例的变化量为0时的降噪强度为Ns。

在图5的步骤S580中，通过NR处理部1077对进行了边缘强调处理后的图像数据进行与在步骤S570中求出的降噪强度对应的降噪处理。

这里，对低频成分的图像数据实施与在步骤S570中求出的降噪强度对应的降噪处理时，可能在图像上出现大粒的噪声。因此，在本实施方式中，通过已知的方法将图像数据分割为高频成分和低频成分，对高频成分的图像数据实施基于在步骤S570中求出的降噪强度的降噪处理。对低频成分的图像数据实施基于预先设计的降噪强度Ns’的降噪处理。然后，通过对降噪处理后的高频成分的图像数据和降噪处理后的低频成分的图像数据进行合成，生成降噪处理后的图像数据。

在图5的步骤S590中，判定照相机是否被设定为亮度变更模式。当判定为没有被设定为亮度变更模式时，结束流程图的处理，当判定为被设定为亮度变更模式时，进入步骤S600。

在步骤S600中，通过亮度变更处理部1078对进行了降噪处理后的图像数据进行变更亮度的处理。变更亮度的处理例如是附加图6所示的特性的阴影的处理。其中，对图像附加的阴影不限于图6所示的阴影。

图10是示出对图像附加的阴影的另一例的图。图10(a)是示出以从图像中心偏移后的位置为基准、离基准位置越远、亮度越低的特性的阴影的图。图10(b)是示出如下特性的阴影的图：离图像中心越远、亮度越低，但是，亮度不是以同心圆状低下而是以横长的椭圆状低下。图10(c)是示出亮度从图像的左上方朝向右下方逐渐低下的特性的阴影的图。图10(d)是示出结合人的形状的特性的阴影的图。关于这些阴影特性，也存在亮度随着接近基准位置而低下的特性的阴影的情况。使用图11对图10(d)的阴影特性进行说明。

图11是分别示出附加阴影之前的图像111和附加了结合人的形状的特性的阴影之后的图像112的图。在图像111、112的中央映出人物110。在附加了阴影之后的图像112中，结合人物110的形状，离人物110的位置越远，亮度越低。

以上，根据第1实施方式的图像处理装置，根据表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量的亮度变化比例对降噪强度进行控制，根据控制后的降噪强度降低图像数据的噪声。由此，利用在照相机中普遍进行的降噪处理，能够抑制电路规模和图像处理时间的增大，并且能够有效抑制伪轮廓。

并且，在第1实施方式的图像处理装置中，根据亮度变化比例的变化量对降噪强度进行控制。特别地，亮度变化比例的变化量越大，使降噪强度越小，所以，减小亮度变化比例的变化量大、容易使伪轮廓明显的区域的降噪强度，通过噪声对伪轮廓进行扩散，由此，能够使伪轮廓不明显。并且，亮度变化比例的变化量小、难以使伪轮廓明显的区域的降噪强度不减小，所以，能够防止难以使伪轮廓明显的区域的噪声增大。

-第2实施方式-

在第1实施方式的图像处理装置中，对进行了降噪处理后的图像数据进行变更亮度的处理。在第2实施方式的图像处理装置中，在进行了变更图像数据的亮度的处理后，进行降噪处理。

图12是示出通过第2实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。对进行与图5所示的流程图的处理相同的处理的步骤标注相同标号。

图12所示的流程图与图5所示的流程图的不同之处在于，步骤S570和步骤S580的处理位于步骤S600的处理之后。即，在步骤S600中进行变更图像数据的亮度的处理之后，在步骤S570中求出降噪强度，在步骤S580中进行降噪处理。求出降噪强度的方法以及降噪处理的方法与在第1实施方式中说明的方法相同。

以上，在第2实施方式的图像处理装置中，与第1实施方式的图像处理装置同样，利用在照相机中普遍进行的降噪处理，能够抑制电路规模和图像处理时间的增大，并且能够有效抑制伪轮廓。

-第3实施方式-

图13是示出应用了第3实施方式的图像处理装置的数字静止照相机的结构的框图。图13所示的数字静止照相机构成为从图1所示的数字静止照相机中取下亮度变更处理部1078。

在应用了第3实施方式的图像处理装置的数字静止照相机中，由于镜头1010的光学特性，对通过摄影而得到的图像附加阴影。

图14是示出通过第3实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。对进行与图5所示的流程图的处理相同的处理的步骤标注相同标号。

在图14所示的流程图中，相对于图5所示的流程图，省略了步骤S590和步骤S600的处理，并且，代替步骤S570的处理，设置步骤S1400的处理。下面，详细说明与图5所示的流程图的处理不同的步骤S1400的处理。

在步骤S1400中，首先，从闪存1011中取得在摄影时使用的镜头1010的阴影特性的信息。

图15是示出镜头1010的阴影特性的一例的图。在图15中，横轴示出自图像中心的距离，纵轴示出图像的亮度变化比例。如图15所示，随着自图像中心的距离变远，亮度变化比例低下。即，通过使用镜头1010的摄影而得到的图像成为亮度随着自图像中心的距离变远而低下的图像。

图16是针对图15所示的阴影特性示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系的图。其中，变化量示出绝对值。如图16所示，自图像中心的距离越远，亮度变化比例的变化量越大。

如上所述，在图像的亮度变化大的区域中，容易看到伪轮廓，所以，图像的亮度变化比例的变化量越大，使降噪处理中的降噪强度越小。图像的亮度变化比例的变化量与降噪强度之间的关系例如为图9所示的关系。

通过这种方法，针对图像的各像素求出降噪强度。在接着步骤S1400的步骤S580中，通过NR处理部1077对进行了边缘强调处理后的图像数据进行与在步骤S1400中求出的降噪强度对应的降噪处理。

以上，根据第3实施方式的图像处理装置，根据表示由于摄影时的镜头的光学特性而使周边部的亮度比图像中心部低的变化量的亮度变化比例，控制降噪强度。然后，根据控制后的降噪强度，降低周边部的亮度比图像中心部低的图像数据的噪声。由此，针对由于镜头的光学特性而使亮度逐渐变化的图像，利用在照相机中普遍进行的降噪处理，能够抑制电路规模和图像处理时间的增大，并且能够有效抑制伪轮廓。

并且，在第3实施方式的图像处理装置中，根据亮度变化比例的变化量对降噪强度进行控制。特别地，亮度变化比例的变化量越大，使降噪强度越小，所以，减小亮度变化比例的变化量大、容易使伪轮廓明显的区域的降噪强度，通过噪声对伪轮廓进行扩散，由此，能够使伪轮廓不明显。并且，亮度变化比例的变化量小、难以使伪轮廓明显的区域的降噪强度不减小，所以，能够防止难以使伪轮廓明显的区域的噪声增大。

-第4实施方式-

在第4实施方式的图像处理装置中，根据图像的亮度变化比例，与图像上的坐标无关地，统一设定在降噪处理中使用的降噪参数。

图17是示出通过第4实施方式的图像处理装置进行的图像处理的详细情况的流程图。对进行与图5所示的流程图的处理相同的处理的步骤标注相同标号。

在图17所示的流程图中，代替图5所示的流程图的步骤S570，设置步骤S1700。下面，详细说明与图5所示的流程图不同的步骤S1700的处理。

在步骤S1700中，根据亮度变更处理部1078进行亮度变更处理时的亮度变化比例，求出在降噪处理中使用的降噪参数(也称为NR参数)。这里，设不变更亮度时的亮度变化比例为最大值的1，在亮度变化比例的最小值小于规定阈值Th1的情况下，设定第1NR参数，在亮度变化比例的最小值为规定阈值Th1以上的情况下，设定第2NR参数。第2NR参数是在通常的降噪处理时使用的降噪参数，第1NR参数是降噪强度比第2NR参数小的参数。

图18(a)和图18(b)是分别与图7和图15对应的图，示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例之间的关系。在图18(a)所示的特性中，图像的亮度变化比例的最小值小于规定阈值Th1。因此，亮度变化比例如图18(a)所示的特性那样，在亮度变化比例的最小值小于规定阈值Th1的情况下，作为在降噪处理中使用的降噪参数，设定降噪强度小的第1NR参数。

另一方面，在图18(b)所示的特性中，图像的亮度变化比例的最小值为规定阈值Th1以上。因此，亮度变化比例如图18(b)所示的特性那样，在亮度变化比例的最小值为规定阈值Th1以上的情况下，作为在降噪处理中使用的降噪参数，设定通常的降噪强度即第2NR参数。

这里，作为规定阈值Th1，也可以设定亮度变化比例的最大值即1。如对图像数据附加阴影的处理那样，在通过亮度变更处理部1078进行变更图像数据亮度的处理的情况下，亮度变化比例小于1。即，通过将规定阈值Th1设定为1，在进行变更图像数据亮度的处理的情况下，设定降噪强度小的第1NR参数，能够容易地抑制伪轮廓。

在图17所示的流程图中，在步骤S580中，使用在步骤S1700中设定的降噪参数对图像数据进行降噪处理。该情况下，针对所有像素进行与同一降噪参数对应的降噪处理。

以上，根据第4实施方式的图像处理装置，在亮度变化比例小于规定亮度变化比例的情况下，减小降噪强度，进行与减小后的降噪强度对应的降噪处理。由此，利用在照相机中普遍进行的降噪处理，能够抑制电路规模和图像处理时间的增大，并且能够有效抑制伪轮廓。

另外，不根据图像的亮度变化比例，还能够根据亮度变化比例的变化量，与图像上的坐标无关地，统一设定在降噪处理中使用的降噪参数。该情况下，在亮度变化比例的变化量的最大值大于规定阈值Th2的情况下，设定第1NR参数，在亮度变化比例的变化量的最大值为规定阈值Th2以下的情况下，设定第2NR参数。第1NR参数是降噪强度比第2NR参数小的参数。

图19(a)和图19(b)是分别与图8和图16对应的图，示出自图像中心的距离与图像的亮度变化比例的变化量之间的关系。在图19(a)所示的特性中，图像的亮度变化比例的变化量的最大值大于规定阈值Th2。因此，亮度变化比例的变化量如图19(a)所示的特性那样，在亮度变化比例的变化量的最大值大于规定阈值Th2的情况下，作为在降噪处理中使用的降噪参数，设定降噪强度小的第1NR参数。

另一方面，在图19(b)所示的特性中，图像的亮度变化比例的变化量的最大值为规定阈值Th2以下。因此，亮度变化比例的变化量如图19(b)所示的特性那样，在亮度变化比例的变化量的最大值为规定阈值Th2以下的情况下，作为在降噪处理中使用的降噪参数，设定通常的降噪强度即第2NR参数。

这里，作为规定阈值Th2，也可以设定0。如对图像数据附加阴影的处理那样，在通过亮度变更处理部1078进行变更图像数据亮度的处理的情况下，亮度变化比例的变化量大于0。即，通过将规定阈值Th2设定为0，在进行变更图像数据亮度的处理的情况下，设定降噪强度小的第1NR参数，能够容易地抑制伪轮廓。

另外，在上述第1～第4实施方式的说明中，作为图像处理装置进行的处理，以基于硬件的处理为前提，但是不需要限定于这种结构。例如也可以构成为通过计算机进行软件处理。该情况下，计算机具有CPU、RAM等主存储装置、以及存储有用于实现上述处理的全部或一部分的程序的计算机可读取存储介质。这里，将该程序称为图像处理程序。而且，通过由CPU读出存储在上述存储介质中的图像处理程序，执行信息的加工/运算处理，能够实现与上述图像处理装置相同的处理。

这里，计算机可读取记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。并且，可以通过通信线路向计算机发布该图像处理程序，接收到该发布的计算机执行该图像处理程序。

本发明不限于上述第1～第4实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形和应用。例如，在第4实施方式的图像处理装置中，对进行了降噪处理后的图像数据进行变更亮度的处理，但是，与第2实施方式的图像处理装置同样，也可以在进行了变更图像数据亮度的处理后，进行降噪处理。

图9示出图像的亮度变化比例的变化量与降噪强度之间的关系，但是，图9所示的关系是一例，不限于图9所示的特性。

在第1实施方式的图像处理装置中，在闪存117中存储确定图像的各像素的坐标与降噪强度之间的关系的表数据，通过参照表数据，求出与各像素的坐标对应的降噪强度。但是，也可以针对各像素计算自图像中心的距离，根据使用图8和图9说明的原理，根据计算出的距离来计算降噪强度。

并且，也可以准备预先确定图像的x坐标和y坐标与降噪强度之间的关系的表数据，针对各像素求出与x坐标对应的降噪强度和与y坐标对应的降噪强度，根据所求出的2个降噪强度，计算在降噪处理中使用的降噪强度。

在上述说明中，搭载了图像处理装置的数字照相机由照相机主体1和更换式镜头2构成，但是，既可以是照相机主体和镜头为一体式的照相机，也可以是内置于便携电话、便携信息终端(PDA：Personal Digital Assist)、游戏设备等中的照相机。照相机既可以是仅具有静态图像摄影功能的照相机，也可以是仅具有动态图像摄影功能的照相机。

Claims (14)

1.一种图像处理装置，其特征在于具有：

降噪强度控制部，其根据亮度变化比例，对降噪强度进行控制，其中，该亮度变化比例表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量，该降噪强度表示针对图像数据的降噪程度；以及

降噪部，其根据由所述降噪强度控制部进行控制后的降噪强度，降低图像数据的噪声。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述变化是根据图像数据的坐标而变化的，

该图像处理装置还具有亮度变更部，该亮度变更部根据所述亮度变化比例，变更图像数据的亮度，

所述降噪部降低由所述亮度变更部变更了亮度后的图像数据的噪声。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述变化是根据图像数据的坐标而变化的，

该图像处理装置还具有亮度变更部，该亮度变更部根据所述亮度变化比例，变更图像数据的亮度，

所述亮度变更部变更由所述降噪部降低了噪声后的图像数据的亮度。

4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述亮度变更部通过将所述亮度变化比例与图像数据的亮度值相乘，变更图像数据的亮度。

5.根据权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，

所述亮度变更部通过将所述亮度变化比例与图像数据的亮度值相乘，变更图像数据的亮度。

6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述变化是由于摄影时的镜头的光学特性而使周边部的亮度比图像中心部低的变化，

所述降噪强度控制部根据所述亮度变化比例，控制所述降噪强度，

所述降噪部根据由所述降噪强度控制部进行控制后的降噪强度，降低周边部的亮度比图像中心部低的图像数据的噪声。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述降噪强度控制部根据所述亮度变化比例的变化量，控制所述降噪强度。

8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其特征在于，

所述亮度变化比例的变化量越大，所述降噪强度控制部使所述降噪强度越小。

9.根据权利要求1～6中的任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

在所述亮度变化比例小于规定亮度变化比例的情况下，所述降噪强度控制部减小所述降噪强度。

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，

所述亮度变化比例的最大值为1，所述规定亮度变化比例为1。

11.根据权利要求1～6中的任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

在所述亮度变化比例的变化量大于规定变化量的情况下，所述降噪强度控制部减小所述降噪强度。

12.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，

所述规定变化量为0。

13.根据权利要求1～6中的任意一项所述的图像处理装置，其特征在于，

所述降噪部具有高频降噪部，该高频降噪部降低图像数据的高频成分的噪声，

所述高频降噪部根据所述降噪强度，降低图像数据的高频成分的噪声。

14.一种图像处理方法，其特征在于具有如下步骤：

根据亮度变化比例，对降噪强度进行控制，其中，该亮度变化比例表示图像数据的亮度逐渐变化的变化量，该降噪强度表示针对图像数据的降噪程度；以及

根据所述控制后的降噪强度降低图像数据的噪声。

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