專利名稱：用于處理濾色器陣列的圖像數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及圖像處理，尤其涉及用于內(nèi)插對應(yīng)于諸如拜耳濾色器陣列(Bayer CFA)之類的CFA的圖像數(shù)據(jù)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
諸如數(shù)據(jù)照相機、移動電話攝像頭之類的圖像傳感系統(tǒng)包括以有效像素傳感器陣列形式存在的圖像傳感裝置。這樣的圖像傳感裝置以圖1所示的拜耳色彩模式產(chǎn)生具有三色(即，綠(G)、藍(B)和紅(R))的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。在其中圖像傳感裝置采用拜耳濾色器陣列(CFA)的情況下，互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)為每個像素產(chǎn)生對應(yīng)于R、G、B色之一的圖像數(shù)據(jù)。
如果僅使用由圖像傳感裝置產(chǎn)生的每個像素數(shù)據(jù)顯示圖像，則所顯示的圖像會嚴(yán)重失真并具有很差的視覺質(zhì)量。因此，后續(xù)內(nèi)插器使用相鄰像素數(shù)據(jù)為每個像素數(shù)據(jù)確定兩個丟失的色彩分量。使用關(guān)于每個像素產(chǎn)生的三色數(shù)據(jù)顯示的圖像具有改善的視覺質(zhì)量。
公知的內(nèi)插方法包括線性內(nèi)插方法、平滑色調(diào)過渡方法、PEI方法、方向性內(nèi)插(directional interpolation)法、Adams方法、Adams-PEI方法、Kimmel方法等等。美國專利號550619和韓國專利申請?zhí)?001-56442公開了用于使用相鄰像素數(shù)據(jù)來為每個像素獲得兩種丟失色彩的像素數(shù)據(jù)的常規(guī)內(nèi)插方法。
然而，在上述常規(guī)內(nèi)插方法中，沒有完全校正所顯示的圖像的失真。圖像的失真包括拉鏈?zhǔn)?zipper)現(xiàn)象，即混疊失真、色彩波紋、細節(jié)模糊損失、假/偽色彩現(xiàn)象等。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于最小化當(dāng)內(nèi)插對應(yīng)于濾色器陣列的圖像數(shù)據(jù)的丟失色彩分量時的圖像失真。
在用于處理根據(jù)濾色器陣列產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)本發(fā)明的一個方面的方法和設(shè)備中，從圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生分類符(classifier)。此外，通過根據(jù)分類符方向性內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)來確定預(yù)定色彩分量。此外，線性內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生除預(yù)定色彩分量之外的至少一種其它色彩。還從線性內(nèi)插的圖像數(shù)據(jù)和經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量中產(chǎn)生色度分量。
在本發(fā)明的一個實施例中，濾色器陣列具有拜耳色彩模式。在這種情況下，預(yù)定色彩分量是綠色，并且所述至少一種其它色彩分量包括紅和藍色。
在本發(fā)明的另一實施例中，產(chǎn)生分類符的步驟包括產(chǎn)生水平和垂直分類符。在那種情況下，產(chǎn)生分類符的步驟包括使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素左側(cè)和右側(cè)的額外像素的圖像數(shù)據(jù)為當(dāng)前像素計算水平分類符，并且使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素上側(cè)和下側(cè)的額外像素的圖像數(shù)據(jù)為當(dāng)前像素計算垂直分類符。
在本發(fā)明的進一步的實施例中，當(dāng)用于當(dāng)前像素的水平和垂直分類符之間的差異小于閾值時，通過平均當(dāng)前像素和相鄰像素的水平分類符來調(diào)節(jié)水平分類符，并且平均當(dāng)前像素和相鄰像素的垂直分類符來調(diào)節(jié)垂直分類符。
在本發(fā)明的另一實施例，如果垂直分類符大于水平分類符，則計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平卷積值。另一方面，如果垂直分類符小于水平分類符，則計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的垂直卷積值。另外，如果垂直分類符等于水平分類符，則平均關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平和垂直卷積值。
在本發(fā)明的進一步的實施例中，使用經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量重新計算分類符。此外，根據(jù)分類符方向性內(nèi)插色度分量，并且使用方向性內(nèi)插的色度分量提取像素的至少一種色彩分量。
以這種方式，為對應(yīng)于濾色器陣列的圖像數(shù)據(jù)和色度分量執(zhí)行線性和方向性內(nèi)插。這樣的多種內(nèi)插改善了圖像形成系統(tǒng)中的視覺質(zhì)量。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中
圖1顯示用于常規(guī)拜耳濾色器陣列的色彩模式；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的色彩信號內(nèi)插裝置的方框圖；圖3是在根據(jù)本發(fā)明實施例的、圖2的色彩信號內(nèi)插裝置的操作期間的步驟的流程圖；圖4A和4B圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的要從內(nèi)插中確定的色彩分量；圖5A圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的用于計算水平和垂直分類符的像素數(shù)據(jù)；圖5B和5C圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的用于平均水平和垂直分類符的像素數(shù)據(jù)；圖6圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的用于重新計算水平和垂直分類符的像素數(shù)據(jù)；和圖7A和7B圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的色度分量計算。
這里參照的附圖是為了清除說明而做出的，而不是必須按比例畫出的。在圖1、2、3、4A、4B、5A、5B、5C、6、7A和7B中具有相同附圖標(biāo)記的元件表示具有相同結(jié)構(gòu)和/或功能的元件。
具體實施例方式
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的色彩信號內(nèi)插裝置200的方框圖。參照圖2，色彩信號內(nèi)插裝置200包括線性內(nèi)插器210、分類符計算器220、第一方向性內(nèi)插器230、色差計算器240、第二方向性內(nèi)插器250和RGB生成器260。
線性內(nèi)插器210接收R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)，并使用相鄰像素圖像數(shù)據(jù)線性內(nèi)插R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生每個像素經(jīng)線性內(nèi)插的R、G和B數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明示例性實施例，R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)來自具有拜耳模式CFA(濾色器陣列)的圖像傳感器。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用到其它類型的濾色器陣列。
分類符計算器220從線性內(nèi)插器210輸出的、經(jīng)線性內(nèi)插的R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生方向分類符，即水平和垂直分類符H和V。水平分類符H指示與當(dāng)前像素相鄰的數(shù)據(jù)的水平梯度，而垂直分類符V指示與當(dāng)前像素相鄰的數(shù)據(jù)的垂直梯度。
由于R和B色分量的混疊可能在內(nèi)插的圖像中出現(xiàn)波紋現(xiàn)象。R和B色分量的采樣頻率可能不足以補償高空間頻率，并因此可能引起混疊。
根據(jù)本發(fā)明實施例，關(guān)于諸如綠(G)色之類的預(yù)定色彩分量執(zhí)行方向性內(nèi)插來內(nèi)插色度分量。為此，第一方向性內(nèi)插器230根據(jù)水平和垂直分類符H和V使用從線性內(nèi)插器210輸出的、經(jīng)線性內(nèi)插的R、G、B像素圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行方向性內(nèi)插。結(jié)果，第一方向性內(nèi)插器230產(chǎn)生經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)。
此外，分類符計算器220可以僅使用來自第一方向性內(nèi)插器230的、經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)來重新計算水平和垂直分類符H和V，以輸出重新計算的水平和垂直分類符作為水平和垂直分類符H和V。替換地，分類符計算器220可以使用來自線性內(nèi)插器210的、經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和來自第一方向性內(nèi)插器230的、經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)來重新計算水平和垂直分類符H和V，以輸出重新計算的水平和垂直分類符作為水平和垂直分類符H和V。由分類符計算器220重新計算水平和垂直分類符H和V是可選的。重新計算水平和垂直分類符H和V可以進一步改善視覺質(zhì)量。
色差計算器240從來自線性內(nèi)插器210的、經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和來自第一方向性內(nèi)插器230的、經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)中產(chǎn)生與當(dāng)前像素相鄰的第一色度分量Kr[*](/Kb[*])和第二色度分量Kb[*](/Kr[*])。第二方向性內(nèi)插器250根據(jù)從分類符計算器220輸出的水平和垂直分類符H和V方向性內(nèi)插第一和第二色度分量Kr[*](/Kb[*])和Kb[*](/Kr[*])，以產(chǎn)生當(dāng)前像素的第一和第二色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])和Kb[current](/Kr[current])。
RGB生成器260從來自線性內(nèi)插器210的經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)、來自第一方向性內(nèi)插器230的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)、和來自第二方向性內(nèi)插器250的第一和第二色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])和Kb[current](/Kr[current])中，為每個像素取出兩種丟失的色彩分量，以輸出重組的R、G和B數(shù)據(jù)。例如，為R像素提取G和B數(shù)據(jù)，為G像素提取R和B數(shù)據(jù)，而為B像素提取R和G數(shù)據(jù)。結(jié)果，為每個像素從RGB生成器260輸出R、G和B數(shù)據(jù)。
參照流程圖3更加詳細地描述色彩信號內(nèi)插設(shè)備200的操作。參照圖2和3，例如，線性內(nèi)插器210從圖像傳感器接收根據(jù)拜耳濾色器陣列產(chǎn)生的像素圖像數(shù)據(jù)(輸入R、G和B數(shù)據(jù))(圖3中的步驟S310)。
線性內(nèi)插器210使用相鄰像素數(shù)據(jù)線性內(nèi)插R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)(圖3中的步驟S320)。例如，在圖4A中，G2、G4、G6和G8像素圖像數(shù)據(jù)與具有要為中央R或B像素確定的G5數(shù)據(jù)的像素相鄰。線性內(nèi)插的G5數(shù)據(jù)可以確定為G5＝(G2+G8)/2，或G5＝(G4+G6)/2。
在圖4B中，R1、R3、R7和R9像素圖像數(shù)據(jù)與具有要為對應(yīng)的G像素和B像素確定的R2、R4、R5、R6和R8數(shù)據(jù)的像素相鄰。用于G像素的線性內(nèi)插的R2、R4、R6和R8可以確定為R2＝(R1+R3)/2、R4＝(R1+R7)/2、R6＝(R3+R8)/2、R8＝(R7+R9)/2，而不計算中央B像素的R5。此外，在步驟S320中，類似地計算G像素的經(jīng)線性內(nèi)插的B數(shù)據(jù)。此外，來自圖像傳感器的像素圖像數(shù)據(jù)可以像來自線性內(nèi)插器210那樣作為線性內(nèi)插的圖像數(shù)據(jù)輸出。
此外，分類符計算器220使用從線性內(nèi)插器210輸出的、經(jīng)線性內(nèi)插的R、G和B像素圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生水平和垂直分類符H和V(圖3中的步驟S340)。如圖5A所示，水平分類符H使用當(dāng)前像素的左側(cè)的兩個水平圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)前像素的右側(cè)的兩個水平圖像數(shù)據(jù)來指示當(dāng)前像素的水平梯度。例如，如果包括當(dāng)前像素R3的5個水平像素圖像數(shù)據(jù)是R1、G2、R3、G4和R5，則水平分類符可以計算為H＝w1*ABS(G2-G4)+w2*ABS(R1-2R3+R5)。這里，ABS()表示絕對值，并且w1和w2表示加權(quán)系數(shù)。類似地，從包括當(dāng)前像素的5個垂直像素數(shù)據(jù)(包括當(dāng)前像素上方兩個垂直圖像數(shù)據(jù)和下方兩個垂直圖像數(shù)據(jù))計算垂直分類符V。
如果水平和垂直分類符H和V之間的差小于第一閾值(圖3的步驟S330)，則分類符計算器220平均水平和垂直分類符H和V(圖3的步驟S350)。例如，在那種情況下，分類符計算器220使用相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)將當(dāng)前像素左側(cè)和右側(cè)的水平分類符H[left]和H[right]與當(dāng)前像素的水平分類符H[current]相加，以產(chǎn)生加法結(jié)果作為水平分類符H。
類似地，如下面的方程1所示，分類符計算器220使用相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)將當(dāng)前像素上方和下方的垂直分類符V[top]和V[bottom]與當(dāng)前像素的垂直分類符V[current]相加，以產(chǎn)生加法結(jié)果作為垂直分類符V。因此，如圖5B所示的7×7像素圖像數(shù)據(jù)窗口用于平均水平和垂直分類符H和V。在下面的方程1中，w1和w2表示加權(quán)系數(shù)。
V＝w1*V[current]+w2(V[top]+V[bottom])H＝w1*H[current]+w2(H[left]+H[right])此外，如果這樣平均的分類符H和V之間的差大于第一閾值但是小于第二閾值，則分類符計算器220還可以重新平均分類符H和V。例如在那種情況下，分類符計算器220使用相應(yīng)加權(quán)系數(shù)將當(dāng)前像素的左側(cè)和右側(cè)的垂直分類符V[left]和V[right]和當(dāng)前像素的垂直分類符V[current]來產(chǎn)生加法結(jié)果作為垂直分類符V。
類似地，如方程2所示，分類符計算器220使用相應(yīng)加權(quán)系數(shù)將當(dāng)前像素的上方和下方的水平分類符H[top]和H[bottom]和當(dāng)前像素的水平分類符H[current]來產(chǎn)生加法結(jié)果作為水平分類符H。
V＝w1*V[current]+w2(V[left]+V[right])H＝w1*H[current]+w2(H[top]+H[bottom])進一步參照圖2和3，第一方向性內(nèi)插器230根據(jù)水平和垂直分類符H和V，從線性內(nèi)插器210輸出的線性內(nèi)插的R、B和G像素圖像數(shù)據(jù)中執(zhí)行方向性內(nèi)插，以產(chǎn)生經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)(圖3的步驟S360)。這里，產(chǎn)生R和B像素的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)。
例如，如方程3所示，如果垂直分類符V大于水平分類符H，則計算水平卷積值HC(current)作為經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)G[current]。由當(dāng)前像素、當(dāng)前像素左側(cè)的兩個像素和當(dāng)前像素右側(cè)的兩個像素的圖像數(shù)據(jù)計算HC(current)。例如，如果包括當(dāng)前像素R3的5個水平像素圖像數(shù)據(jù)是R1、G2、R3、G4和R5，則HC(current)＝w*(G2+G4)+(a*R1+b*R3+a*R5)。這里，w、a和b表示加權(quán)系數(shù)。
G[current]＝HC(current)另一方面，如下面的方程4所示，如果垂直分類符V小于水平分類符H，則計算垂直卷積值VC(current)作為經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)G[current]。與上述計算HC(current)相似，由包括當(dāng)前像素的5個垂直數(shù)據(jù)計算VC(current)。
G[current]＝VC(current)如下面的方程5所示，如果垂直分類符V等于或與水平分類符H的值相近，則產(chǎn)生HC(current)和VC(current)的平均值作為經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)G(current)。
方程5
G[current]＝{HC(current)+VC(current)}/2在步驟S370中，分類符計算器220可以使用經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)重新計算并重新平均水平和垂直分類符H和V。然而，步驟S370是可選的(在圖3中由虛線顯示)。例如，僅使用從第一方向性內(nèi)插器230輸出的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)執(zhí)行水平和垂直分類符H和V的重新計算和重新平均。例如，通過經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)的加權(quán)和可以產(chǎn)生水平和垂直分類符H和V。在那種情況下，由于在7×7窗口周圍的四個額外像素的圖像數(shù)據(jù)用于確定要被平均的多個分類符，使用如圖6所示的11×11窗口中的像素圖像數(shù)據(jù)來重新計算并重新平均水平和垂直分類符H和V。
替換地，為了僅使用經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)，來自線性內(nèi)插器210的經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和來自第一方向性內(nèi)插器230的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)可以用于重新計算水平和垂直分類符H和V。例如，可以由經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)的加權(quán)和產(chǎn)生分類符H和V。
進一步參照圖2和3，色差計算器240從來自線性內(nèi)插器210的、經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和來自第一方向性內(nèi)插器230的、經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)中產(chǎn)生與當(dāng)前像素相鄰的第一色度分量Kr[*](/Kb[*])和第二色度分量Kb[*](/Kr[*])(圖3的步驟S380)。例如，如圖7A所示，色差計算器240產(chǎn)生當(dāng)前R像素R[current]的上、下、左和右的G像素的第一色度分量Kr[top]、kr[bottom]、kr[left]和kr[right]和當(dāng)前R像素R[current]的上、下、左和右的B像素的第二色度分量kb[lt]、kb[rt]、kb[lb]和kb[rb]。
因此，如下面的方程6所示，可以從G像素的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)和線性內(nèi)插的R數(shù)據(jù)中計算第一色度分量Kr[*]，并且如下面的方程7所示，可以從B像素的經(jīng)方向性內(nèi)插的G數(shù)據(jù)和經(jīng)線性內(nèi)插的B數(shù)據(jù)中計算第二色度分量Kb[*]。應(yīng)當(dāng)注意的是，B像素的這種經(jīng)線性內(nèi)插的B數(shù)據(jù)是來自圖像傳感器的原始像素圖像B數(shù)據(jù)。
Kr[top]＝G[top]-R[top]Kr[bottom]＝G[bottom]-R[bottom]Kr[left]＝G[left]-R[left]Kr[right]＝G[right]-R[right][方程7]
Kb[lt]＝G[lt]-R[lt]Kb[rt]＝G[rt]-R[rt]Kb[lb]＝G[lb]-B[lb]Kb[rb]＝G[rb]-B[rb]與圖7B所示的相似，色差計算器240還產(chǎn)生當(dāng)前B像素B[current]的上、下、左和右的G像素的第一色度分量Kb[top]、Kb[bottom]、Kb[left]和Kb[right]。色差計算器240類似地產(chǎn)生當(dāng)前B像素B[current]的左上、右上、左下和右下的R像素的第二色度分量Kr[lt]、Kr[rt]、Kr[lb]和Kr[rb]。類似地，對于當(dāng)前G像素，Kb[*]作為第一色度分量產(chǎn)生，而Kr[*]作為第二色度分量產(chǎn)生。
在步驟S390，第二方向性內(nèi)插器250根據(jù)水平和垂直分類符H和V方向性內(nèi)插第一和第二色度Kr[*](/Kb[*])和Kb[*](/Kr[*])，來產(chǎn)生當(dāng)前像素的第一和第二色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])和Kb[current](/Kr[current])。通過方向性內(nèi)插第一色度分量Kr[*](/Kb[*])獲得第一色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])。通過方向性內(nèi)插第二色度分量Kb[*](/Kr[*])獲得第二色度數(shù)據(jù)Kb[current](/Kr[current])。
例如，如方程8所示，如果對于當(dāng)前R像素垂直分類符V大于水平分類符H，則產(chǎn)生當(dāng)前R像素的左側(cè)和右側(cè)的色度分量的平均值作為經(jīng)方向性內(nèi)插的第一色度數(shù)據(jù)Kr[current]。
Kr[current]＝(Kr[left]+Kr[right])/2另一方面，如方程9所示，如果對于當(dāng)前R像素垂直分類符V小于水平分類符H，則產(chǎn)生當(dāng)前R像素的上方和下方的色度分量Kr[top]和Kr[bottom]的平均值作為方向性內(nèi)插的第一色度數(shù)據(jù)Kr[current]。
Kr[current]＝(Kr[top]+Kr[bottom])/2如方程10所示，如果對于當(dāng)前R像素垂直分類符V的值等于或接近水平分類符H的值，則產(chǎn)生平均值的進一步的平均值作為方向性內(nèi)插的第一色度數(shù)據(jù)Kr[current]。
方程10Kr[current]＝(Kr[left]+Kr[right]+Kr[top]+Kr[bottom)/4獲得用于當(dāng)前R像素的第一色度數(shù)據(jù)Kr[current]的方法還用于當(dāng)前B和G像素來類似地產(chǎn)生用于當(dāng)前B和G像素的第一色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])。
執(zhí)行中值過濾來從與當(dāng)前像素成對角的第二色度分量Kb[*](/Kr[*])獲得第二色度數(shù)據(jù)Kb[current](/Kr[current])。例如，從用于當(dāng)前R像素的第二色度分量Kb[lt]、Kb[rt]、Kb[lb]和Kb[lb]的中值過濾產(chǎn)生第二色度數(shù)據(jù)Kb[current]。如果第二色度分量Kb[lt]、Kb[rt]、Kb[lb]和Kb[rb]分別是8、3、10和2，則中值過濾值被計算為(3+8)/2。
眾所周知，“中值過濾”指的是集合中除了集合中的最大值和最小值之外的值的平均值。相同地，通過中值過濾與當(dāng)前B和G像素成對角的第二色度分量Kb[*](/Kr[*])來確定用于當(dāng)前B和G像素的第二色度數(shù)據(jù)。
在步驟S400，RGB生成器使用第一色度數(shù)據(jù)Kr[current](/Kb[current])和來自第二方向性內(nèi)插器250的第二色度數(shù)據(jù)Kb[current](/Kr[current])來提取每個像素的丟失的兩個分量。來自線性內(nèi)插器210的、經(jīng)線性內(nèi)插的R和B數(shù)據(jù)和來自第一方向性內(nèi)插器230的、方向性內(nèi)插的數(shù)據(jù)也用于提取兩個丟失分量。例如，如下面方程11所示，可以獲得當(dāng)前R像素的G和B數(shù)據(jù)G[current]和B[current]。
G[current]＝R[current]+Kr[current]B[current]＝G[current]+Kb[current]以這種方式，提取的G[current]和B[current]和當(dāng)前R像素R[current]形成重組的、要在后面處理來作為屏幕上圖像來顯示的R、G和B數(shù)據(jù)。
以這種方式，執(zhí)行拜耳濾色器陣列的圖像數(shù)據(jù)和色度分量的線性和方向性內(nèi)插。這樣的多種類型內(nèi)插改善視覺質(zhì)量。因此，由于混疊失真、色彩波紋、模糊、假和/偽色彩效果之類所產(chǎn)生的圖像失真被最小化，從而改善視覺質(zhì)量。
盡管已參照本發(fā)明的確定優(yōu)選實例表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將理解的是，可在不背離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明宗旨和范圍的前提下對本發(fā)明進行各種形式和細節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于處理根據(jù)濾色器陣列產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的方法，包括從圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生分類符；根據(jù)分類符從圖像數(shù)據(jù)方向性內(nèi)插預(yù)定色彩分量；和從經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量和用于除預(yù)定色彩分量之外的至少一種其它色彩分量的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生色度分量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中濾色器陣列具有拜耳色彩模式。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定色彩分量是綠色。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中圖像數(shù)據(jù)是從濾色器陣列產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的經(jīng)線性內(nèi)插的數(shù)據(jù)，并且所述至少一種其它色彩分量包括紅和藍色的經(jīng)線性內(nèi)插的數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生分類符的步驟包括產(chǎn)生水平和垂直分類符。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中產(chǎn)生分類符的步驟包括使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素左側(cè)和右側(cè)的額外像素的圖像數(shù)據(jù)來計算當(dāng)前像素的水平分類符；和使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素上方和下方的額外像素的圖像數(shù)據(jù)來計算當(dāng)前像素的垂直分類符。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括當(dāng)當(dāng)前像素的水平和垂直分類符之間的差小于一閾值時，通過平均當(dāng)前像素和相鄰像素的水平分類符來調(diào)節(jié)水平分類符，并且平均當(dāng)前像素和相鄰像素的垂直分類符來調(diào)節(jié)垂直分類符。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括如果垂直分類符大于水平分類符，則計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平卷積值；如果垂直分類符小于水平分類符，則計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的垂直卷積值；和如果垂直分類符實際上等于水平分類符，則平均關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平和垂直卷積值。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量重新計算分類符。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)分類符方向性內(nèi)插色度分量；和使用像素的方向性內(nèi)插的色度分量提取像素的至少一種色彩分量。
11.一種用于處理根據(jù)濾色器陣列產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的裝置，包括分類符計算器，用于從圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生分類符；第一方向性內(nèi)插器，用于根據(jù)分類符從圖像數(shù)據(jù)方向性內(nèi)插預(yù)定色彩分量；色差計算器，用于從經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量和用于除預(yù)定色彩分量之外的至少一種其它色彩分量的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生色度分量。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中濾色器陣列具有拜耳色彩模式。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中預(yù)定色彩分量是綠色。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中圖像數(shù)據(jù)是從濾色器陣列產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的經(jīng)線性內(nèi)插的數(shù)據(jù)，并且所述至少一種其它色彩分量包括紅和藍色的經(jīng)線性內(nèi)插的數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中產(chǎn)生分類符的步驟包括產(chǎn)生水平和垂直分類符。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中分類符計算器使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素左側(cè)和右側(cè)的額外像素的圖像數(shù)據(jù)來計算當(dāng)前像素的水平分類符，并且使用當(dāng)前像素和當(dāng)前像素上方和下方的額外像素的圖像數(shù)據(jù)來計算當(dāng)前像素的垂直分類符。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中當(dāng)用于當(dāng)前像素的水平和垂直分類符之間的差異小于閾值時，分類符計算器通過平均當(dāng)前像素和相鄰像素的水平分類符來調(diào)節(jié)水平分類符，并且平均當(dāng)前像素和相鄰像素的垂直分類符來調(diào)節(jié)垂直分類符。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中如果垂直分類符大于水平分類符，則第一方向性內(nèi)插器計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平卷積值；如果垂直分類符小于水平分類符，則第一方向性內(nèi)插器計算關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的垂直卷積值；和如果垂直分類符實際上等于水平分類符，則第一方向性內(nèi)插器平均關(guān)于經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量的水平和垂直卷積值。
19.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中分類符計算器使用經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量重新計算分類符。
20.如權(quán)利要求11所述的裝置，還包括第二方向性內(nèi)插器，用于根據(jù)分類符方向性內(nèi)插色度分量；和色彩分量生成器，用于使用像素的方向性內(nèi)插的色度分量提取像素的至少一種色彩分量。
全文摘要
為了處理根據(jù)濾色器陣列產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，從圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生分類符。根據(jù)分類符從圖像數(shù)據(jù)方向性內(nèi)插預(yù)定色彩分量。從線性內(nèi)插的圖像數(shù)據(jù)和經(jīng)方向性內(nèi)插的預(yù)定色彩分量產(chǎn)生色度分量。方向性內(nèi)插色度分量，并且從方向性內(nèi)插的色度分量中提取色彩分量。
文檔編號H04N9/64GK1812592SQ20051013173
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者蒂莫菲·尤瓦羅夫, 李亨根 申請人:三星電子株式會社