[发明专利]用于提供对图像的平均信噪比值进行估计的方法和相机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供对输出图像的平均信噪比值进行估计的方法。本发明还涉及一种被设置为用于提供对输出图像的平均信噪比值进行估计的相机。

背景技术

由使用图像传感器的数字相机拍摄的图像将从多种源中拾取噪声，例如读出噪声σ_r和/或光子散粒噪声σ_ph。对这些图像的许多进一步应用要求降低图像中的噪声。为了降低图像中的噪声，使用噪声滤波。当向图像应用噪声滤波时，重要的是使噪声滤波方法和噪声滤波的强度适合图像中存在的噪声多少。信噪比值（SNR值）可量化图像信号相对于图像中噪声的强度，因此是在将噪声滤波应用于图像时的重要参数。具体地，在将噪声滤波应用于图像时，对整幅图像的平均SNR值进行估计是非常有用的。平均SNR值的又一应用领域是利用平均SNR值作为何时启动相机中的昼/夜功能的指示。表示图像噪声相对于图像信号较大或者增大的、小的或者减小的平均SNR值，可例如表示需要启动相机的夜间功能。平均SNR值的又一应用领域是将平均SNR值应用于自动曝光算法中，以找到产生可接受的噪声水平的曝光时间。

关于随机变量S的SNR值被定义为(针对成像所使用的定义)：

SNR=20·logE[S]σ[S]---(A)]]>

其中E[S]为信号S的预期值，并且σ为信号S的标准偏差。在图像处理管线中，利用等式（A）根据图像数据计算SNR值在处理能力方面成本是相当昂贵的，因此需要估计的SNR值。对于利用单曝光来生成输出图像的相机，这常常通过利用场景中的平均亮度值作为信号的预期值并且将预计算的读出噪声值用作信号的标准偏差来实现。然而，该方法将不适合多曝光图像，例如多曝光HDR图像。这是由于其包含由在不同曝光时间下的不同曝光拼接的图像，这例如暗示噪声水平和/或噪声源可在拼接图像的不同曝光区域之间改变，这还暗示SNR值在拼接图像的不同曝光区域中是不同的。

从而，需要一种用于估计图像的平均SNR值的替代方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供用于估计图像的平均SNR值的方法和相机。

本发明的又一目的在于提供适合于估计从多个图像拼接的输出图像的平均SNR值的方法和相机。

具体地，根据本发明的第一方面，提供一种用于提供对包括多个图像像素的输出图像的平均信噪比值进行估计的方法，其中所述图像的每个图像像素具有像素值。该方法包括：提供被划分为多个直条的图像直方图，所述图像直方图包括关于在所述输出图像的图像像素当中像素值的分布的信息，每个直条包括具有在预定范围内的像素值的一组图像像素；标识所述图像直方图的每个直条的信噪比值；针对所述图像直方图的每个直条，利用这个直条的所述一组图像像素中的图像像素的数量对这个直条的信噪比值进行加权；对所述多个直条的加权信噪比值求和；将所述多个直条的加权后的信噪比值的和除以所述输出图像的图像像素的总数或者除以所述图像直方图的所述多个直条中的图像像素的总数。

据此，实现了用于提供图像的估计的平均SNR值的方法。通过提供输出图像的估计的平均SNR值，将可以利用该平均信噪比值来对输出图像执行噪声滤波。此外，该估计的平均SNR值也可用于启动相机中的昼/夜功能。又一应用领域是将平均SNR值应用于自动曝光算法中。利用上述方法的重要益处在于其以较低的计算成本提供图像的估计的平均SNR值。

输出图像可以是包括多个图像像素的任意种类的图像，所述输出图像的每个图像像素具有像素值。所述输出图像可以是通过拼接多个其它图像而得到的图像。这种拼接的输出图像可以是诸如多曝光HDR图像、全景图像或者通过拼接两个或多个图像而得到的任意其它种类的图像等的多曝光图像。所述输出图像还可以是图像的子集。也就是说，所述输出图像可以是来自另一个图像的剪切块。