專(zhuān)利名稱(chēng)：：低照度的圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像處理方法，且特別是有關(guān)于一種低照度的圖像處理方法。
背景技術(shù)：
：通信事業(yè)以及數(shù)字科技的蓬勃發(fā)展，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、掌上電腦(PocketPC)、便攜電腦(PortablePC)以及移動(dòng)電話(MobilePhone)等電子商品搭配數(shù)碼相機(jī)(DigitalCamera)已是一項(xiàng)趨勢(shì)。一般而言，圖像傳感器主要可分為電荷耦合器件(ChargeCoupledDevice，CCD)以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)兩種。兩者均通過(guò)相同的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程，將圖像入射光轉(zhuǎn)換成電壓?；谑‰娨约暗统杀镜目紤]，使用電荷耦合器件(CCD)因制程特殊而導(dǎo)致價(jià)格昂貴，且驅(qū)動(dòng)電路須以高電壓操作使得功率消耗很高，相反，CMOS圖像傳感器由于具有省電以及易與外圍元件整合的優(yōu)勢(shì)，加上價(jià)格便宜，在低階圖像產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)中逐漸受到重視。在產(chǎn)品應(yīng)用方面，目前CMOS圖像傳感器以電腦用攝影機(jī)(PCCamera)以及低階數(shù)碼相機(jī)為主，亦可應(yīng)用于移動(dòng)電話、PDA、可視電話、指紋辨識(shí)器等產(chǎn)品中。雖然CMOS圖像傳感器具有高度系統(tǒng)整合特性，能夠很容易的在同一芯片上與其它控制電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/DConverter)、或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)電路整合在一起，達(dá)成所謂的系統(tǒng)集成芯片(SystemOnaChip，SOC)的目標(biāo)，不過(guò)CMOS圖像傳感器仍有幾個(gè)問(wèn)題必須克服，其一為在整合所有元件的過(guò)程中，由于電流放大導(dǎo)致讀出的雜訊增加，而降低圖像的品質(zhì)。其二為在整合多項(xiàng)功能之后，勢(shì)必增加新的電路，如此將使得CMOS圖像傳感器上單一像素(Pixel)的感光區(qū)域(Illuminationarea)僅為CCD圖像傳感器的30％左右，造成在昏暗光線下的感光品質(zhì)較差。圖1是現(xiàn)有的一種數(shù)碼相機(jī)的圖像處理流程的方框圖。請(qǐng)參考圖1，圖像100經(jīng)由一鏡頭110聚焦之后，投射于一CMOS圖像傳感器120上，而獲得之后的圖像經(jīng)由后端的一數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)130以及一中央處理器(CPU)140來(lái)作圖像處理，因此圖像的品質(zhì)較佳，但由于信號(hào)處理器130的演算過(guò)程較為復(fù)雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源。此外，在PDA上，未使用信號(hào)處理器，而是將CMOS圖像傳感器所獲得的圖像經(jīng)由一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)給中央處理器(CPU)作顯像，故畫(huà)面品質(zhì)會(huì)受到影響。因此，固然在正常照度下，CMOS圖像傳感器會(huì)有很好的圖像品質(zhì)，但是對(duì)于低照度時(shí)的品質(zhì)效果依然不佳。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種低照度的圖像處理方法，適用于一CMOS圖像傳感器上，以去除低照度時(shí)所產(chǎn)生的雜訊，且不會(huì)占用太多的系統(tǒng)資源。為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種低照度的圖像處理方法，適用于處理由-CMOS圖像傳感器所獲得的一圖像，此圖像具有多個(gè)像素。此低照度的圖像處理方法是計(jì)算圖像中這些像素的一平均亮度值，當(dāng)平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的一雜訊臨界值時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行一中值濾波處理。為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種圖像處理設(shè)備，主要是由一CMOS圖像傳感器、一中央處理器以及一儲(chǔ)存中值濾波算法的內(nèi)存所組成。CMOS圖像傳感器，用以獲得一圖像，此圖像包括多個(gè)像素，當(dāng)圖像的亮度低于CMOS圖像傳感器的一雜訊臨界值時(shí)，CMOS圖像傳感器產(chǎn)生一雜訊于圖像上。此外，內(nèi)存用以儲(chǔ)存一中值濾波算法的應(yīng)用程序，以進(jìn)行一中值濾波處理，而中央處理器連接CMOS圖像傳感器及內(nèi)存，用以計(jì)算圖像中這些像素的一平均亮度值，當(dāng)平均亮度值小于雜訊臨界值時(shí)，輸入圖像至中值濾波算法的應(yīng)用程序中。依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的圖像處理設(shè)備還包括一緩沖器，配置于中央處理器的后端，以便圖像輸入至緩沖器之后再輸出。本發(fā)明因采用中值濾波算法來(lái)去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點(diǎn)是演算過(guò)程不會(huì)很復(fù)雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實(shí)時(shí)處理來(lái)呈現(xiàn)處理的品質(zhì)。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會(huì)有相當(dāng)不錯(cuò)的品質(zhì)表現(xiàn)。圖1是現(xiàn)有的一種數(shù)碼相機(jī)的圖像處理流程的方框圖。圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種低照度的圖像處理方法的流程方框圖。圖3是本發(fā)明一種低照度的圖像處理方法的流程圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參考圖2，其是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種低照度的圖像處理方法的流程方框圖，適用于一CMOS圖像傳感器。在正常照度的情況下，例如白天攝影、或在戶外郊區(qū)等光線充足的地方下獲得圖像，CMOS圖像傳感器210有不錯(cuò)的圖像品質(zhì)，但是在低照度時(shí)，例如夜間攝影、或在室內(nèi)照明不足等光線昏暗的情況下，圖像的效果不佳，甚至?xí)a(chǎn)生雜訊，影響圖像的品質(zhì)。由于CMOS圖像傳感器210僅在低照度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)雜訊，因此本發(fā)明計(jì)算一圖像200的平均亮度值來(lái)判斷在光線不足的情況下，才進(jìn)行低照度的圖像處理。請(qǐng)參考圖2，當(dāng)CMOS圖像傳感器210獲得一圖像200之后，可利用一中央處理器220計(jì)算圖像200的各個(gè)像素的一平均亮度值，當(dāng)在光線昏暗的情況下，圖像的平均亮度值明顯偏低，此時(shí)，CMOS圖像傳感器210產(chǎn)生雜訊的機(jī)會(huì)增大。由于圖像200的亮度直接影響到CMOS圖像傳感器210產(chǎn)生雜訊，而取平均亮度值可以代表像素區(qū)塊所接受的最佳光線亮度，但亦可以其它方式來(lái)計(jì)算像素區(qū)塊所接受的亮度，例如獲得中央?yún)^(qū)域的像素區(qū)塊所得到的平均亮度值或最佳亮度值。此外，當(dāng)平均亮度值小于CMOS圖像傳感器210的一雜訊臨界值時(shí)，表示圖像200偏暗，而實(shí)際照出來(lái)的圖像品質(zhì)較差，且圖像200會(huì)出現(xiàn)雜訊。在本實(shí)施例中，當(dāng)CMOS圖像傳感器210產(chǎn)生雜訊時(shí)，可通過(guò)一中值濾波算法230的應(yīng)用程序去除圖像上的雜訊。此雜訊臨界值可以依照使用者實(shí)際狀態(tài)自行調(diào)整。以8位的圖像處理為例，將圖像200的亮度由小到大區(qū)分為256個(gè)計(jì)算單位(范圍0～255)，而雜訊臨界值可設(shè)定為60或其它經(jīng)驗(yàn)值。接著，獲得像素區(qū)塊中的圖像的Y值、U值以及V值(Y代表亮度、U代表色調(diào)、V代表飽和度)或是對(duì)應(yīng)的R、G、B值(R代表紅光、G代表綠光、B代表藍(lán)光)，其中像素區(qū)塊例如為N排N列的像素?cái)?shù)組所構(gòu)成，而N為大于1的整數(shù)，并且輸入這些亮度值、色度值以及飽和度至一中值濾波算法230的應(yīng)用程序中，用以去除圖像200上的雜訊。中值濾波的圖像處理技術(shù)為一種去除雜訊的圖像處理技術(shù)，其算法中最主要的精神在于一圖像中取適當(dāng)?shù)南袼貐^(qū)塊(block)，例如3×3像素區(qū)塊或6×6像素區(qū)塊來(lái)取中值，而當(dāng)某一個(gè)像素區(qū)塊當(dāng)中如果出現(xiàn)雜訊，那么所對(duì)應(yīng)的YUV值(Y代表亮度、U代表色調(diào)、V代表飽和度)或RGB值(R代表紅光、G代表綠光、B代表藍(lán)光)必定會(huì)出現(xiàn)異常的數(shù)值。因此，利用取中值的方法來(lái)代替異常的數(shù)值，如此便可以去除雜訊。此種算法的優(yōu)點(diǎn)是演算過(guò)程不會(huì)很復(fù)雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，且適合實(shí)時(shí)(real-time)處理來(lái)呈現(xiàn)圖像處理的品質(zhì)。請(qǐng)同時(shí)參考圖2以及3圖，其中圖3是本發(fā)明一種低照度的圖像處理方法的流程圖。在步驟1中，由于CMOS傳感器210只有在照度較低的情況下才會(huì)出現(xiàn)雜訊，因此可先計(jì)算圖像200的平均亮度值，接著在步驟2中，當(dāng)圖像200的平均亮度值(Y值小于60或其它經(jīng)驗(yàn)值)小于雜訊臨界值時(shí)，才作圖像處理，并做中值濾波以去除雜訊(如步驟3)，而當(dāng)亮度充足之時(shí)，則不需做任何處理(如步驟4)。如此便可節(jié)省更多的系統(tǒng)資源，并使CMOS圖像傳感器210不論在高照度或是低照度時(shí)都有相當(dāng)不錯(cuò)的品質(zhì)表現(xiàn)。此外，在步驟3中，當(dāng)偵測(cè)到亮度不夠時(shí)，本發(fā)明還可調(diào)整CMOS圖像傳感器210到最大感光度，因此所獲得的圖像200只需要經(jīng)過(guò)中值濾波算法230的應(yīng)用程序就會(huì)有不錯(cuò)的圖像品質(zhì)。另外，若CMOS圖像傳感器210本身的感光度并非設(shè)定在最大值，為了加強(qiáng)圖像亮度，而必須使用圖像均衡器或其它圖像處理的方式，雖然之后再利用中值濾波算法230的應(yīng)用程序去除雜訊，也會(huì)因?yàn)镃MOS圖像傳感器210本身獲得圖像品質(zhì)太差而不會(huì)有太大的改善。此外，在圖2中，在PDA、移動(dòng)電話以及便攜電腦之中，均內(nèi)建有中央處理器220以及內(nèi)存(FlashMemory)240，因此不需使用數(shù)碼相機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，而是采用儲(chǔ)存于內(nèi)存的中值濾波算法的應(yīng)用程序，以去除雜訊并節(jié)省系統(tǒng)資源。此外，為了顯像的實(shí)時(shí)性(realtime)，不論是有無(wú)經(jīng)過(guò)圖像處理的圖像200都應(yīng)所述經(jīng)過(guò)一緩沖器(buffer)250之后再顯像，才不會(huì)讓使用者在高低亮度轉(zhuǎn)換時(shí)，出現(xiàn)演算處理時(shí)間延遲的現(xiàn)象。綜上所述，本發(fā)明的低照度的圖像處理方法，是在圖像的平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的雜訊臨界值時(shí)，利用中值濾波算法的應(yīng)用程序來(lái)去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點(diǎn)是演算過(guò)程不會(huì)很復(fù)雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實(shí)時(shí)處理來(lái)呈現(xiàn)處理的品質(zhì)。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會(huì)有相當(dāng)不錯(cuò)的品質(zhì)表現(xiàn)。權(quán)利要求1.一種低照度的圖像處理方法，用于處理由一CMOS圖像傳感器所獲得的一圖像，所述圖像包括多個(gè)像素，所述低照度的圖像處理方法包括下列步驟計(jì)算所述圖像中所述些像素的一平均亮度值；以及當(dāng)所述平均亮度值小于一雜訊臨界值時(shí)，則對(duì)所述圖像進(jìn)行一中值濾波處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低照度的圖像處理方法，其特征在于當(dāng)所述平均亮度值小于所述雜訊臨界值時(shí)，還包括調(diào)高所述CMOS圖像傳感器的感光度的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低照度的圖像處理方法，其特征在于還包括將所述圖像輸入至一緩沖器之后再輸出。4.一種圖像處理設(shè)備，包括一CMOS圖像傳感器及一中央處理器，所述CMOS圖像傳感器用以獲得一圖像，所述圖像包括多數(shù)個(gè)像素；其特征在于圖像處理設(shè)備還包括一儲(chǔ)存中值濾波算法的內(nèi)存，用以儲(chǔ)存一中值濾波算法的應(yīng)用程序，以進(jìn)行一中值濾波處理；中央處理器連接至所述CMOS圖像傳感器及所述內(nèi)存，用以計(jì)算所述圖像中所述些像素的一平均亮度值，當(dāng)所述平均亮度值小于一雜訊臨界值時(shí)，輸入所述圖像以進(jìn)行所述中值濾波處理。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于還包括一緩沖器，配置于所述中央處理器的后端，以使所述圖像輸入至所述緩沖器之后再輸出。全文摘要一種低照度的圖像處理方法，適用于一CMOS圖像傳感器，當(dāng)圖像的平均亮度值小于CMOS圖像傳感器的雜訊臨界值時(shí)，利用中值濾波算法來(lái)去除CMOS圖像傳感器的雜訊，其優(yōu)點(diǎn)是演算過(guò)程不會(huì)很復(fù)雜以至于占用太多的系統(tǒng)資源，適合于實(shí)時(shí)處理來(lái)呈現(xiàn)處理的品質(zhì)。因此，CMOS圖像傳感器不論在高照度或低照度都會(huì)有相當(dāng)不錯(cuò)的品質(zhì)表現(xiàn)。文檔編號(hào)H04N5/225GK1761288SQ20041005178公開(kāi)日2006年4月19日申請(qǐng)日期2004年10月11日優(yōu)先權(quán)日2004年10月11日發(fā)明者侯匡叡申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司,神達(dá)電腦股份有限公司