[發明專利]影像處理裝置與影像處理方法

有效

• 申請號: 201310027214.3
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103974043A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳世澤;黃文聰
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;呂俊清

技術領域

本發明有關于一種影像處理方法，且特別有關于一種將影像感測器所擷取的影像數據進行色彩內插的方法及相關的影像處理裝置。

背景技術

在數字相機、視頻攝影機、多媒體手機、監控系統、影像電話…等凡是使用單一影像感測器（Single sensor）進行影像擷取的消費性電子產品中，其感測器會借著覆蓋貝爾色彩濾波陣列(Bayer color filter array,Bayer CFA)于單一影像感測器上來記錄紅色、綠色及藍色的色彩信息，其中，該單一感測器在每一個像素位置只會記錄一種色彩強度值以降低制造成本。另外，為了將單一影像感測器所擷取到的原始貝爾碼賽克影像（Raw Bayer CFA Image）還原成全彩影像，需要進行色彩內插處理以得到所遺失的色彩數據。由于色彩內插演算法包含了對于影像內容結構及色彩的分析，對于最后輸出的影像品質具有相當關鍵性的影響。

在IC設計應用上，色彩內插的操作通常會占用較多的存儲器緩沖空間（line buffer），且計算復雜度也比較高，因此，如何在減少這些制造成本下又能有效避免于影像內物件邊界及紋理區域產生拉煉狀（zipper effects）、色彩重疊（color aliasing）、莫爾紋（Moire pattern）以及瑕色（false color）等失真情況的色彩內插方法一直是同領域之間的研發重點。此外，在中國臺灣專利公告第I274908號中揭露了利用預先計算最小平方誤差（Minimum Square Error，MSE）來估測鄰近欲采用色彩像素值的權重值；以及另一技術如中國臺灣專利公告第I296482號在目標像素上偵測多個內插方向上的影像邊緣，并產生多個影像邊緣梯度值，接著以一隨機調整因子正規化總和來估測目標像素遺失的色彩成份。然而，上述的技術需要用到較大的存儲器緩沖空間及相當多的除法運算，這樣會提高制造成本且相對的不容易在硬件實現，因此降低技術實用性程度。除此之外，上述的色彩內插方法因為考慮了過多方向信息，因此，在銳利邊緣及細微結構的影像區域容易產生模糊效應及重建失真的情形，因而降低影像品質。

發明內容

因此，本發明的目的之一在于提供一種可以產生高品質影像的影像處理方法，且在硬件的實作上也不需要用到昂貴的成除法運算以及額外的緩沖存儲器空間，以解決現有技術中的問題。

依據本發明一實施例，一種影像處理裝置包含有一初始內插單元、一色彩差異梯度估計單元、一邊緣紋理特征決定單元以及一邊緣指示因子記錄單元，其中該初始內插單元用以自一幀緩沖器擷取一影像數據，其中該影像數據中的每一個像素僅具有一種顏色信息，且針對該影像數據中的一目標像素，該初始內插單元依據該目標像素本身的一第一顏色信息以及鄰近像素的顏色信息，以估計出該目標像素在上方、下方、左方與右方上的四個第二顏色信息，其中該第一顏色信息所對應的顏色不同于四個第二顏色信息所對應的顏色；該色彩差異梯度估計單元耦接于該初始內插單元，且用以依據該目標像素的四個第二顏色信息來計算出該目標像素在上方、下方、左方與右方上的四個色彩差異梯度值；該邊緣紋理特征決定單元耦接于該色彩差異梯度估計單元，且用以依據該目標像素的四個色彩差異梯度值來決定出該目標像素的邊緣紋理特征；以及該邊緣指示因子記錄單元耦接于該邊緣紋理特征決定單元，且用以依據該目標像素的邊緣紋理特征來決定是否修改儲存于該幀緩沖器的該目標像素的該第一顏色信息的比特值。

依據本發明另一實施例，一種影像處理方法包含有：自一幀緩沖器擷取一影像數據，其中該影像數據中的每一個像素僅具有一種顏色信息；針對該影像數據中的一目標像素，依據該目標像素本身的一第一顏色信息以及鄰近像素的顏色信息，以估計出該目標像素在上方、下方、左方與右方上的四個第二顏色信息，其中該第一顏色信息所對應的顏色不同于四個第二顏色信息所對應的顏色；依據該目標像素的四個第二顏色信息來計算出該目標像素在上方、下方、左方與右方上的四個色彩差異梯度值；用以依據該目標像素的四個色彩差異梯度值來決定出該目標像素的邊緣紋理特征；以及依據該目標像素的邊緣紋理特征來決定是否修改儲存于該幀緩沖器的該目標像素的該第一顏色信息的比特值。