專利名稱：：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)于一種用以重建圖像數(shù)據(jù)的圖像處理方法。
背景技術(shù)：
：由于用于數(shù)字圖像擷取(Imagecapture)的電荷I禹合元件(chargecoupleddevice,CCD)只能感受到光線的強(qiáng)弱，并不能感受到顏色的變化，故當(dāng)進(jìn)行數(shù)字取樣時(shí)，必須在感光基板的前面加上彩色濾片陣列(colorfilterarray,CFA)0在要求高圖像質(zhì)量的場(chǎng)合里，通常會(huì)使用三個(gè)電荷耦合元件分別擷取圖像的紅色、綠色、與藍(lán)色光的值，然后將它們混色成全彩圖像。但對(duì)于如數(shù)字相機(jī)等非專業(yè)用途或大眾化的圖像產(chǎn)品，在考慮使用三個(gè)電荷耦合元件的成本高及所占體積大的因素下，一般只會(huì)使用單一電荷耦合元件，而使得每一個(gè)像素都只有R、G、B其中一種色彩元素的灰度值。因此若要得到全彩圖像，則必須將感光基板所得到的結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插法的數(shù)學(xué)運(yùn)算，以重建每一個(gè)像素所遺失的色彩元素，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。常見的彩色插值方法有固定式圖像內(nèi)插法，其例如為最鄰近點(diǎn)(nearest)內(nèi)插法、雙線性(bilinear)內(nèi)插法及色彩平緩轉(zhuǎn)換(smoothhuetransition)內(nèi)插法。但由于固定式圖像內(nèi)插法本身并沒有邊緣檢測(cè)(edgesensing)的功能，因此上述方法所重建出來的圖像邊緣線條部分會(huì)產(chǎn)生圖像模糊的現(xiàn)象，從而使得圖像產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種圖像處理方法，能重建出質(zhì)量良好的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出一種圖像處理方法，用于計(jì)算一像素陣列的圖像數(shù)據(jù)。像素陣列包括多個(gè)像素，且每一像素具有一預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)。圖像處理方法包括以下步驟。首先，選取像素陣列的一目標(biāo)像素。繼之，計(jì)算相鄰目標(biāo)像素的多個(gè)第一像素的多個(gè)第一基色差值，其中部分第一像素沿一第一方向排列，且另一部分第一像素沿實(shí)質(zhì)上垂直第一方向的一第二方向排列。然后，依據(jù)第一基色差值與目標(biāo)像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算目標(biāo)像素的一第一還原基色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括依據(jù)第一基色差值分別計(jì)算沿第一方向排列與沿第二方向排列的第一像素的一第一基色差值分量與一第二基色差值分量，以及依據(jù)一映射關(guān)系決定第一基色差值分量與第二基色差值分量所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素的一第一分量權(quán)重值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括以下步驟。首先，依據(jù)第一基色差值分別計(jì)算沿第一方向排列與沿第二方向排列的第一像素的一第一基色和值分量與一第二基色和值分量。繼之，分別將第一基色和值分量與第二基色和值分量相加與相減以分別獲得一第一數(shù)值與一第二數(shù)值。接著，依據(jù)第一數(shù)值、第二數(shù)值與第一分量權(quán)重值計(jì)算目標(biāo)像素的一第一基色還原差值。然后，將第一基色還原差值與目標(biāo)像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)相加以獲得第一還原基色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，每一第一基色差值是依據(jù)對(duì)應(yīng)的第一像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與位于對(duì)應(yīng)的第一像素相對(duì)兩側(cè)的兩像素的兩預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)所得出。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括以下步驟。首先，計(jì)算相鄰目標(biāo)像素的多個(gè)第二像素的多個(gè)第二基色差值，其中部分第二像素沿一第三方向排列，另一部分第二像素沿實(shí)質(zhì)上垂直第三方向的一第四方向排列，且第三方向與第一方向夾有一銳角。繼之，依據(jù)第二像素的第二基色差值與第一像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算第一像素的多個(gè)第二還原基色數(shù)據(jù)。再來，計(jì)算第一像素的多個(gè)第三基色差值。接著，依據(jù)第三基色差值與目標(biāo)像素的第一還原基色數(shù)據(jù)計(jì)算目標(biāo)像素的一第三還原基色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一像素的第三基色差值是依據(jù)第一像素的第二還原基色數(shù)據(jù)與第一像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)所得出。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的其中計(jì)算第二像素的第二基色差值的方法包括將各個(gè)第二像素視為目標(biāo)像素，以計(jì)算出各個(gè)第二像素所對(duì)應(yīng)的第一還原基色數(shù)據(jù)，以及依據(jù)第二像素的第一還原基色數(shù)據(jù)與第二像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算第二像素的第二基色差值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的計(jì)算目標(biāo)像素的第二還原基色數(shù)據(jù)的方法包括依據(jù)第三基色差值計(jì)算目標(biāo)像素的一第四基色差值，以及將目標(biāo)像素的第一還原基色數(shù)據(jù)與第四基色差值相減以獲得第二還原基色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的計(jì)算目標(biāo)像素的第四基色差值的方法包括以下步驟。依據(jù)第三基色差值分別計(jì)算沿第一方向排列與沿第二方向排列的第一像素的一第三基色差值分量與一第四基色差值分量。接著，依據(jù)一映射關(guān)系決定第三基色差值分量與第四基色差值分量所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素的一第二分量權(quán)重值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括以下步驟。依據(jù)第三基色差值分別計(jì)算沿第一方向排列與沿第二方向排列的第一像素的一第三基色和值分量與一第四基色和值分量。繼之，分別將第三基色和值分量與第四基色和值分量相加與相減以分別獲得一第三數(shù)值與一第四數(shù)值。再來，依據(jù)第三數(shù)值、第四數(shù)值與第二分量權(quán)重值計(jì)算目標(biāo)像素的第四基色差值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括選取第一像素的其中之一，以及依據(jù)選取第一像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與位于選取第一像素相對(duì)兩側(cè)的兩像素的兩第五基色差值計(jì)算第一像素的一第四還原基色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖像處理方法還包括以下步驟。將位于選取第一像素相對(duì)兩側(cè)的兩像素分別視為目標(biāo)像素，以分別計(jì)算出兩像素所對(duì)應(yīng)的第一還原基色數(shù)據(jù)。接著，依據(jù)兩像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與兩像素的第一還原基色數(shù)據(jù)計(jì)算上述兩第五基色差值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中第一還原基色數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一綠色數(shù)據(jù)?；谏鲜?，本發(fā)明的實(shí)施例通過計(jì)算相鄰目標(biāo)像素的像素的多個(gè)第一基色差值，并搭配目標(biāo)像素本身的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)來計(jì)算目標(biāo)像素的第一還原基色數(shù)據(jù)，故能重建出質(zhì)量較佳的圖像數(shù)據(jù)，而能減少畫面不必要的噪聲。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。圖I至圖2為用以說明本發(fā)明一實(shí)施例的圖像處理方法的示意圖。圖3A與圖3B為說明重建目標(biāo)像素的鄰近像素的還原基色數(shù)據(jù)的示意圖。圖4A為圖I的圖像處理方法的流程圖。圖4B為圖4A的步驟S130的詳細(xì)流程示意圖。圖5為圖4B的步驟S132用以決定目標(biāo)像素的分量權(quán)重值的映射關(guān)系圖。圖6為圖2的圖像處理方法的流程圖。圖7為圖3A與圖3B的圖像處理方法的流程圖。·[主要元件標(biāo)號(hào)說明]100:像素陣列110、114a、114a，、114b、116、118a、118b:像素R、G、B、G0G1、G3、G5、G7、G9G11、G14G16、G18G20、BO、B2、B4、B6、B8、R12R13、R16R17:預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)DlD4:方向Θ:銳角SllOS130:計(jì)算目標(biāo)像素的還原基色數(shù)據(jù)的步驟S131S136S130的子步驟S210S240:計(jì)算目標(biāo)像素的另一還原基色數(shù)據(jù)的步驟S310S320:計(jì)算相鄰像素的還原基色數(shù)據(jù)的步驟具體實(shí)施例方式在底下的實(shí)施例中，將以5X7的像素陣列作為范例實(shí)施例，任何所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者當(dāng)知5X7的像素陣列并非用以限定本發(fā)明的圖像處理方法。圖I至圖3B為用以說明本發(fā)明一實(shí)施例的圖像處理方法的示意圖。本實(shí)施例所提出的圖像處理方法適于計(jì)算一像素陣列的圖像數(shù)據(jù)。換句話說，本實(shí)施例的圖像處理方法可應(yīng)用在例如圖像感測(cè)器(imagesensor)、手機(jī)的圖像信號(hào)處理器(imagesignalprocessor)與數(shù)字相機(jī)等圖像等產(chǎn)品上。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的像素陣列100包括多個(gè)像素110，且像素陣列100例如為5X7的像素陣列，亦即本實(shí)施例的圖像處理方法適用于具有五個(gè)線緩沖器(five-linesbuffer)的圖像處理裝置。因此本實(shí)施例的圖像處理方法能在不增加存儲(chǔ)器容量的情況下，達(dá)到良好像素陣列的圖像數(shù)據(jù)重構(gòu)的功效，而詳細(xì)作法將請(qǐng)參照后續(xù)說明。如圖I所示，每一像素110具有一預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)。詳言之，在本實(shí)施例中，像素110上所標(biāo)示的R、G、B、B0、G1、B2、G3、...即代表像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)，其中預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R例如對(duì)應(yīng)紅色數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G、GUG3、G5、G7例如對(duì)應(yīng)綠色數(shù)據(jù)，而預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B、B0、B2、B4、B6、B8例如對(duì)應(yīng)藍(lán)色的數(shù)據(jù)。另外，本實(shí)施例的綠色數(shù)據(jù)、藍(lán)色數(shù)據(jù)與紅色數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)比例為2:I:I。而此種排列方式通常被稱為貝爾圖案(Bayerpattern)。本實(shí)施例的圖像處理方法是經(jīng)由插值(interpolation)方法的數(shù)學(xué)運(yùn)算，藉以重建出每一個(gè)像素110所遺失的其它基色數(shù)據(jù)。圖I為說明重建目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G4的示意圖，圖4A為圖I的圖像處理方法的流程圖，其中圖I的目標(biāo)像素112本身具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4對(duì)應(yīng)藍(lán)色數(shù)據(jù)，且還原基色數(shù)據(jù)G4對(duì)應(yīng)綠色數(shù)據(jù)。以下將依序說明本實(shí)施例的圖像處理方法如何重建目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G4。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DI與圖4A，首先選取像素陣列110的目標(biāo)像素112(即步驟S110)，其中目標(biāo)像素112具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4，且例如位于像素陣列100的中央。接著，計(jì)算相鄰目標(biāo)像素112的多個(gè)像素114a與114b的多個(gè)基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7，其中部分像素114a沿方向Dl排列，且另一部分像素114b沿實(shí)質(zhì)上垂直方向Dl的方向D2排列(即步驟S120)。在本實(shí)施例中，基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7可分別以下列式子表示Kbl=Gl-(B0+B4)/2(I)Kb3=G3-(B2+B4)/2(2)Kb5=G5-(B6+B4)/2(3)Kb7=G7-(B8+B4)/2(4)其中Gl與G7為像素114b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)，G3與G5為像素114a的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)，而BO、B2、B6與B8為像素116的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)。由上述式子可知，每一基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7是依據(jù)對(duì)應(yīng)的像素114a或114b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G1、G3、G5與G7與位于像素114a或114b相對(duì)兩側(cè)的兩像素的兩預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)(例如預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)BO與B4、B2與B4、B6與B4或B8與B4)所得出。如圖I所示，像素114a是位于目標(biāo)像素112與像素116之間，且像素114b是位于目標(biāo)像素112與像素116之間。在本實(shí)施例中，基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7是代表綠色數(shù)據(jù)與藍(lán)色數(shù)據(jù)的差值。另外，目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4與像素116的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B0、B2、B6與B8皆對(duì)應(yīng)同一顏色的數(shù)據(jù)(即藍(lán)色數(shù)據(jù))。繼之，依據(jù)基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7與目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4計(jì)算目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G4(即步驟S130)，其中本實(shí)施例的還原基色數(shù)據(jù)G4對(duì)應(yīng)綠色數(shù)據(jù)。圖4B為圖4A的步驟S130的詳細(xì)流程示意圖。在本實(shí)施例中，圖4A的步驟S130包括子步驟S131S136。請(qǐng)同時(shí)參考圖I與圖4B，首先依據(jù)基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7分別計(jì)算沿方向Dl排列的像素114a與沿方向D2排列的像素114b的基色差值分量Cy與基色差值分量Ct(即步驟S131)。其中本實(shí)施例的基色差值分量Cy與Ct可分別以下列式子表示Cy=IKbl_Kb71/Div(5)Ct=IKb3_Kb51/Div(6)其中Div為與移位位數(shù)相關(guān)的一變量，而在本實(shí)施例中，變數(shù)Div在色差計(jì)算等于4，變量Div在原生數(shù)據(jù)計(jì)算等于2。接著，依據(jù)一映射關(guān)系決定基色差值分量Cy與基色差值分量Ct所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素112的分量權(quán)重值We(即步驟S132)。圖5為圖4B的步驟S132用以決定目標(biāo)像素112的分量權(quán)重值We的映射關(guān)系圖。在本實(shí)施例中，映射關(guān)系圖可用對(duì)照表的方式實(shí)施，且對(duì)照表例如為一權(quán)重表(weightingtable)，其用以依據(jù)基色差值分量Cy與Ct的總和(即(Cy+Ct))來決定對(duì)應(yīng)的分量權(quán)重值We。如圖5所不,基色差值分量Cy與Ct的總和(Cy+Ct)與分量權(quán)重值We是成反比關(guān)系。亦即，當(dāng)基色差值分量的總和(Cy+Ct)越小時(shí)，分量權(quán)重值We越大，且當(dāng)總和(Cy+Ct)越大時(shí)，分量權(quán)重值We越小。其中基色差值分量Cy越大，代表圖I中目標(biāo)像素112的上下兩像素114b的基色差值Kbl、Kb7相差越多。換句話說，圖I中標(biāo)示基色預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)Gl與G7的像素114b可能位于灰階度相差較大的交界處(例如畫面的邊緣(edge)處)，因此本實(shí)施例便通過減少用以計(jì)算目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G4的分量權(quán)重值We來減少不必要的噪聲或還原錯(cuò)誤的情況。類似地，基色差值分量Ct越大，代表圖I中目標(biāo)像素112的左右兩像素114a的基色差值Kb3、Kb5相差越多。亦即，圖I中標(biāo)示基色預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)G3與G5的像素114a可能位于灰階度相差較大的交界處，因此本實(shí)施例同樣通過減少用以計(jì)算目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G4的分量權(quán)重值We來減少不必要的噪聲或還原錯(cuò)誤的情況。換句話說，本實(shí)施例的圖像處理方法能提供邊緣感測(cè)(edgesensing)的功能，以減少不必要的噪聲或還原錯(cuò)誤的機(jī)率。另外，如圖5所不，由于基色差值分量的總和(Cy+Ct)與分量權(quán)重值We為單一函數(shù)關(guān)系，故上述的映射關(guān)系適于用硬件的方式來實(shí)現(xiàn)。亦即，上述映射關(guān)系可通過重復(fù)使用硬件模塊來實(shí)現(xiàn)。除此之外，由于本實(shí)施例的圖像處理方法亦可依據(jù)映射關(guān)系圖并搭配線性內(nèi)插的方法計(jì)算出對(duì)應(yīng)的分量權(quán)重值We，故當(dāng)采用橫軸間距為2的冪次方的線性內(nèi)插時(shí)，亦方便于硬件的實(shí)現(xiàn)。換句話說，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過上述映射關(guān)系與內(nèi)插法能計(jì)算出適合分量權(quán)重值We。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)DI與圖4B，繼之，依據(jù)基色差值Kbl、Kb3、Kb5、Kb7分別計(jì)算沿方向Dl排列與沿方向D2排列的像素114a與114b的基色和值分量(Kb3+Kb5)與基色和值分量(Kbl+Kb7)(即步驟S133)。詳細(xì)而言，像素114a分別具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3與G5，且分別對(duì)應(yīng)基色差值Kb3、Kb5;像素114b分別具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)Gl與G7，且分別對(duì)應(yīng)基色差值Kbl、Kb7。再來，分別將基色和值分量(Kb3+Kb5)與基色和值分量(Kbl+Kb7)相加與相減以分別獲得第一數(shù)值Gpl與第二數(shù)值Gp2(步驟S134)。其中第一數(shù)值Gpl與第二數(shù)值Gp2可以下列式子表示Gpl=(Kb3+Kb5)+(Kbl+Kb7)(7)Gp2=(Kb3+Kb5)-(Kbl+Kb7)(8)然后，依據(jù)第一數(shù)值Gpl、第二數(shù)值Gp2與從映射關(guān)系得出的分量權(quán)重值We計(jì)算目標(biāo)像素112的基色還原差值Kb4(步驟S135)，其中基色還原差值Kb4可以下列式子表示Kb4=(Gpl+(Gp2XTx)+32)+4(9)其中式子(9)的Tx為一變量，其可表示為Tx=(Cy-Ct)XWe+64，且式子中的數(shù)值32、4與64皆可隨實(shí)際的硬件設(shè)計(jì)調(diào)整，本發(fā)明并不受限于此。換句話說，式子(7)(9)所要表達(dá)的概念為目標(biāo)像素112的基色還原差值Kb4是與相鄰像素114a與114b的基色和值分量(Kb3+Kb5)與(Kbl+Kb7)相關(guān)，其中基色還原差值Kb4例如代表綠色數(shù)據(jù)與藍(lán)色數(shù)據(jù)的差值。接著，在計(jì)算出目標(biāo)像素112的基色還原差值Kb4后，將基色還原差值Kb4與目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4相加以獲得還原基色數(shù)據(jù)G4(步驟S136)，即G4=B4+Kb4。至此，目標(biāo)像素112的第一個(gè)還原基色數(shù)據(jù)G4便重建完成，且本實(shí)施例的還原基色數(shù)據(jù)G4對(duì)應(yīng)綠色數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)言之，在步驟S130及其子步驟S131S136中，本實(shí)施例的圖像處理方法是利用目標(biāo)像素112的上下兩像素114b與左右兩像素114a所分別對(duì)應(yīng)的綠色數(shù)據(jù)(即預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G1、G7、G3、G5)來還原目標(biāo)像素112的綠色數(shù)據(jù)(即還原基色數(shù)據(jù)G4)。圖2為說明還原目標(biāo)像素112的另一還原基色數(shù)據(jù)R4的示意圖，圖6為圖2的圖像處理方法的流程圖，其中圖2的目標(biāo)像素112本身具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4以及利用步驟SllOS130重建完成的還原基色數(shù)據(jù)G4。以下將依序說明本實(shí)施例的圖像處理方法如何重建目標(biāo)像素112的另一還原基色數(shù)據(jù)R4。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2與圖6，首先計(jì)算相鄰目標(biāo)像素112的多個(gè)像素118a與118b的多個(gè)基色差值Krl2、Krl3、Krl6與Krl7，其中部分像素118a沿方向D3排列，另一部分像素118b沿實(shí)質(zhì)上垂直方向D3的方向D4排列(即步驟S210)，且方向D3與方向Dl夾有一銳角Θ。在本實(shí)施例中，銳角Θ例如為45度，且基色差值Krl2、Krl3、Krl6與Krl7可分別以下列式子表示Krl2=G12—R12(10)Krl3=G13-R13(11)Krl6=G16—R16(12)Krl7=G17-R17(13)其中G12與G17為圖2的像素118b的還原基色數(shù)據(jù)，R12與R17為像素118b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)；G13與G16為圖2的像素118a的還原基色數(shù)據(jù)，R13與R16為像素118a的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，還原基色數(shù)據(jù)G12、G13、G16與G17代表綠色數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R12、R13、R16與R17代表紅色數(shù)據(jù)，而基色差值Krl2、Krl3、Krl5與Krl7代表綠色數(shù)據(jù)與紅色數(shù)據(jù)的差值。另外，像素118a與118b的還原基色數(shù)據(jù)G12、G13、G16與G17是利用圖4A至圖4B的步驟所計(jì)算出來的。進(jìn)一步而言，圖2左上方的像素118b的還原基色數(shù)據(jù)G12是利用像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G9、G11、G3與Gl所得出；圖2右上方的像素118a的還原基色數(shù)據(jù)G13是利用像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G10、Gl、G5與G14所得出；圖2左下方的像素118a的還原基色數(shù)據(jù)G16是利用像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3、G15、G19與G7所得出；圖2右下方的像素118b的還原基色數(shù)據(jù)G17是利用像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G5、G7、G20與G18所得出。換句話說，計(jì)算像素118b的基色差值Krl2、Krl3、Krl5與Krl7的方法包括以下步驟。分別將像素118a與118b視為圖I的目標(biāo)像素112，以計(jì)算出像素118a與118b所對(duì)應(yīng)的還原基色數(shù)據(jù)G12、G13、G16與G17。接著，再依據(jù)像素118a與118b的還原基色數(shù)據(jù)G12、G13、G16與G17與像素118b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R12、R13、R16與R17計(jì)算像素118b的基色差值Krl2、Krl3、Krl5與Krl7。由于還原基色數(shù)據(jù)G12、G13、G16與G17的計(jì)算方式可由上述說明以及圖I與圖4A至圖4B的相關(guān)敘述推知，故在此不再贅述。接著，依據(jù)像素118a、118b的基色差值Krl2、Krl3、Krl6與Krl7以及像素114a、114b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G1、G3、G5與G7計(jì)算像素114a、114b的多個(gè)還原基色數(shù)據(jù)R1、R3、R5與R7(即步驟S220)。在本實(shí)施例中，像素114a的還原基色數(shù)據(jù)R3、R5與像素114b的還原基色數(shù)據(jù)Rl與R7可分別以下列式子表示Rl=Gl-(Krl2+Krl3)/2(14)R3=G3-(Krl2+Krl6)/2(15)R5=G5-(Krl3+Krl7)/2(16)R7=G7-(Krl6+Krl7)/2(17)繼之，計(jì)算像素114a與114b的多個(gè)基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7(即步驟S230)。在本實(shí)施例中，基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7可分別以下列式子表示Krl=Gl-Rl(18)Kr3=G3-R3(19)Kr5=G5-R5(20)Kr7=G7-R7(21)換句話說，像素114a與114b的基色差值Kr3、Kr5、Krl與Kr7是依據(jù)像素114a與114b的還原基色數(shù)據(jù)R3、R5、R1與R7以及與像素114a與114b的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3、G5、G1與G7來得出。類似地，基色差值KrI、Kr3、Kr5與Kr7代表綠色數(shù)據(jù)與紅色數(shù)據(jù)的差值。最后，依據(jù)基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7與目標(biāo)像素112于步驟S130得出的還原基色數(shù)據(jù)G4計(jì)算目標(biāo)像素112的另一還原基色數(shù)據(jù)R4(步驟S240)。在本實(shí)施例中，還原基色數(shù)據(jù)R4可以下列式子表示R4=G4-Kr4(22)其中Kr4為目標(biāo)像素112的另一基色差值，且基色差值Kr4是代表綠色數(shù)據(jù)與紅色數(shù)據(jù)的差值。在本實(shí)施例中，計(jì)算目標(biāo)像素112的基色差值Kr4的方法包括以下步驟。首先，依據(jù)基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7分別計(jì)算沿方向Dl排列與沿方向D2排列的像素114a、114b的基色差值分量Cy與Ct。亦即，將式子(5)與(6)的基色差值Kbl、Kb3、Kb5與Kb7分別以基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7代入。繼之，依據(jù)圖5的映射關(guān)系決定上述的基色差值分量Cy與基色差值分量Ct所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)像素112的另一分量權(quán)重值We。接著，依據(jù)基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7分別計(jì)算沿方向Dl排列與沿方向D2排列的像素114a與114b的基色和值分量(Kr3+Kr5)與基色和值分量(Krl+Kr7)。再來，分別將基色和值分量(Kr3+Kr5)與基色和值分量(Krl+Kr7)相加與相減以分別獲得第三數(shù)值Gp3與第四數(shù)值Gp4。其中第一數(shù)值Gp3與第二數(shù)值Gp4可以下列式子表示Gp3=(Kr3+Kr5)+(Krl+Kr7)(23)Gp4=(Kr3+Kr5)-(Krl+Kr7)(24)然后，依據(jù)第一數(shù)值Gp3、第二數(shù)值Gp4與從映射關(guān)系得出的分量權(quán)重值We計(jì)算目標(biāo)像素112的基色差值Kr4，其中基色差值Kr4可以下列式子表示Kr4=(Gp3+(Gp4XTx)+32)+4(25)其中式子(25)的Tx為一變量，其可表示為Tx=(Cy-Ct)XWe+64，且式子中的數(shù)值32、4與64皆可隨實(shí)際的硬件設(shè)計(jì)調(diào)整，本發(fā)明并不受限于此。換句話說，目標(biāo)像素112的基色差值Kr4是依據(jù)第一像素114a與114b的基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7所得出，且基色差值Kr4的計(jì)算是利用類似圖4A至圖4B的步驟所計(jì)算出來。由于本領(lǐng)域技術(shù)人員在參酌上述說明以及圖I與圖4A至圖4B的相關(guān)敘述能推知基色差值Kr4的計(jì)算方式，故在此不再贅述。由上述可知，計(jì)算目標(biāo)像素112的另一還原基色數(shù)據(jù)R4的方法主要為依據(jù)基色差值Krl、Kr3、Kr5與Kr7計(jì)算目標(biāo)像素112的基色差值Kr4，以及將目標(biāo)像素112的重建后的還原基色數(shù)據(jù)G4與基色差值Kr4相減以獲得另一還原基色數(shù)據(jù)R4(如式子(22)所示)。至此，目標(biāo)像素112的第二個(gè)還原基色數(shù)據(jù)R4便重建完成，且本實(shí)施例的還原基色數(shù)據(jù)R4例如對(duì)應(yīng)紅色數(shù)據(jù)。整體而言，在重建還原基色數(shù)據(jù)R4的過程中，本實(shí)施例的圖像處理方法是先計(jì)算出目標(biāo)像素112的上下兩像素114b的還原基色數(shù)據(jù)Rl、R7與左右兩像素114a的還原基色數(shù)據(jù)R3、R5(即步驟S210至S220)，再利用所計(jì)算的還原基色數(shù)據(jù)Rl、R3、R5、R7來重建目標(biāo)像素112的另一還原基色數(shù)據(jù)R4(步驟S230至S240)。如此一來，原本僅有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4(對(duì)應(yīng)藍(lán)色數(shù)據(jù))的目標(biāo)像素112此時(shí)便同時(shí)具有紅色、藍(lán)色與綠色數(shù)據(jù)，從而使得目標(biāo)像素112能顯示全彩的圖像。圖3A與圖3B為說明重建目標(biāo)像素112的鄰近像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)的示意圖。圖7為圖3A與圖3B的圖像處理方法的流程圖。其中圖3A與圖3B的像素114a’本身具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3，且目標(biāo)像素112本身具有預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B4以及重建后的還原基色數(shù)據(jù)G4。以下將依序說明本實(shí)施例的圖像處理方法如何重建的鄰近像素的還原基色數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，圖3A為說明重建像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3的示意圖。請(qǐng)先同時(shí)參照?qǐng)D3A與圖7，首先選取像素114a的其中之一(例如像素114a’)(即步驟S310)。繼之，依據(jù)選取像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3與位于選取像素114a’相對(duì)兩側(cè)(例如為左右兩側(cè))的兩像素116與112的兩基色差值Kb2與Kb4計(jì)算像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3(即步驟S320)。在本實(shí)施例中，基色差值Kb4、Kb2與像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3可分別以下列式子表示Kb2=B2-G2(26)Kb4=B4-G4(27)B3=G3+(Kb2+Kb4)/2(28)其中B2與B4分別為像素116與目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G2與G4為像素116與目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)，且預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B2與B4代表藍(lán)色數(shù)據(jù)，還原基色數(shù)據(jù)G2與G4代表綠色數(shù)據(jù)。另外，像素116的還原基色數(shù)據(jù)G2是利用圖4A至圖4B的步驟所計(jì)算出來的。進(jìn)一步而言，像素116的還原基色數(shù)據(jù)G2是利用像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G11、G16、G15與G3所得出。亦即，將位于像素114a’的左側(cè)的像素116視為圖I的目標(biāo)像素112，以依據(jù)圖4A至圖4B的步驟計(jì)算出像素116所對(duì)應(yīng)的還原基色數(shù)據(jù)G2。由于還原基色數(shù)據(jù)G2的計(jì)算方式可通過參照?qǐng)DI與圖4A至圖4B的相關(guān)敘述推知，故在此不再贅述。接著，再依據(jù)像素116與目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B2與B4以及像素116與目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G2與G4計(jì)算基色差值Kb2與Kb4(如式子(26)(27)所示)。然后再利用基色差值Kb2與Kb4與像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3計(jì)算像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3。換句話說，本實(shí)施例的圖像處理方法是依據(jù)像素116與目標(biāo)像素112的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)B2與B4，以及像素116與目標(biāo)像素112的還原基色數(shù)據(jù)G2與G4來計(jì)算兩基色差值Kb2與Kb4，其中基色差值Kb2與Kb4是代表藍(lán)色數(shù)據(jù)與綠色數(shù)據(jù)的差值。接著，再利用像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3以及相鄰像素114a’的兩像素的基色差值Kb2與Kb4來獲得像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3。至此，像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)B3便重建完成，且本實(shí)施例的還原基色數(shù)據(jù)B3例如對(duì)應(yīng)藍(lán)色數(shù)據(jù)。圖3B為說明重建像素114a’的另一還原基色數(shù)據(jù)R3的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3B與圖7，首先，選取像素114a的其中之一(例如像素114a’)(步驟S310)。繼之，依據(jù)選取像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3與位于選取像素114a’相對(duì)兩側(cè)(例如為上下兩側(cè))的兩像素118b與118a的兩基色差值Kr12與Kr16計(jì)算像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)R3(步驟S320)。在本實(shí)施例中，基色差值Krl2、Krl6與像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)R3可分別以下列式子表示Krl2=R12-G12(29)Krl6=R16-G16(30)R3=G3+(Krl2+Krl6)/2(31)其中R12與R16分別為像素118b與118a的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)，而G12與G16為像素118b與118a的還原基色數(shù)據(jù)。預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R12與R16對(duì)應(yīng)紅色數(shù)據(jù)，還原基色數(shù)據(jù)G12與G16對(duì)應(yīng)綠色數(shù)據(jù)。另外，像素118b與118a的還原基色數(shù)據(jù)G12與G16是利用圖4A至圖4B的步驟所計(jì)算出來的。進(jìn)一步而言，像素118b的還原基色數(shù)據(jù)G12是利用像素118b的周圍像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G9、G11、G3與Gl所得出；而像素118a的還原基色數(shù)據(jù)G16是利用像素118a的周圍像素110的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3、G15、G19與G7所得出。亦即，可將位于像素114a’的上下兩側(cè)的像素118b與118a視為圖I的目標(biāo)像素112，以依據(jù)圖4A至圖4B的步驟計(jì)算出像素118b與118a所對(duì)應(yīng)的還原基色數(shù)據(jù)G12與G16。由于還原基色數(shù)據(jù)G12與G16的計(jì)算方式可通過參照?qǐng)DI與圖4A至圖4B的相關(guān)敘述推知，故在此不再贅述。接著，再依據(jù)像素118b與118a的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R12與R16以及像素118b與118a的還原基色數(shù)據(jù)G12與G16計(jì)算基色差值Krl2與Krl6(如式子(29)(30)所示)。然后再利用基色差值Kr12與Krl6與像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3計(jì)算像素114a’的還原基色數(shù)據(jù)R3。換句話說，本實(shí)施例的圖像處理方法是先依據(jù)像素118b與像素118a的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)R12與R16，以及像素118b與像素118a的還原基色數(shù)據(jù)G12與G16來計(jì)算兩基色差值Krl2與Krl6，其中基色差值Krl2與Krl6是代表紅色數(shù)據(jù)與綠色數(shù)據(jù)的差值。接著，再利用像素114a’的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)G3以及相鄰像素114a’的兩像素的基色差值Krl2與Krl6來獲得像素114a’的另一還原基色數(shù)據(jù)R3。至此，相鄰目標(biāo)像素112的像素114a’的另一還原基色數(shù)據(jù)R3便重建完成，其中本實(shí)施例的還原基色數(shù)據(jù)R3例如對(duì)應(yīng)紅色數(shù)據(jù)。由此可知，此時(shí)的像素114a’便同時(shí)具有紅色、綠色與藍(lán)色數(shù)據(jù)，從而能顯示全彩的圖像。換句話說，利用圖7的步驟，能夠重建與目標(biāo)像素112的相鄰像素(例如像素114a’)的另外兩基色數(shù)據(jù)(即還原基色數(shù)據(jù)B3與還原基色數(shù)據(jù)R3)。值得一提的是，由于圖3A與圖3B的圖像處理方法是通過依據(jù)映射關(guān)系校正過且個(gè)數(shù)較多的綠色數(shù)據(jù)來重建個(gè)數(shù)較少的藍(lán)色數(shù)據(jù)與紅色數(shù)據(jù)，故本實(shí)施例的圖像處理方法能提升還原基色數(shù)據(jù)的可靠度。除此之外，通過圖I至圖3B的相關(guān)描述的作法，本實(shí)施例的圖像處理方法也能重建出較大增益的還原基色數(shù)據(jù)。綜上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過計(jì)算相鄰目標(biāo)像素的像素的多個(gè)基色差值，并搭配目標(biāo)像素本身的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)來重建出目標(biāo)像素的還原基色數(shù)據(jù)，能重建可靠較佳的圖像數(shù)據(jù)。除此之外，利用映射關(guān)系查詢一分量權(quán)重值來控制內(nèi)插圖像，也能對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以減少不必要的噪聲，故能提升顯示的圖像質(zhì)量。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種圖像處理方法，用于計(jì)算一像素陣列的圖像數(shù)據(jù)，該像素陣列包括多個(gè)像素，且每一像素具有一預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)，該圖像處理方法包括選取該像素陣列的一目標(biāo)像素；計(jì)算相鄰該目標(biāo)像素的多個(gè)第一像素的多個(gè)第一基色差值，其中部分該多個(gè)第一像素沿一第一方向排列，且另一部分該多個(gè)第一像素沿實(shí)質(zhì)上垂直該第一方向的一第二方向排列；以及依據(jù)該多個(gè)第一基色差值與該目標(biāo)像素的該預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算該目標(biāo)像素的一第一還原基色數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，還包括依據(jù)該多個(gè)第一基色差值分別計(jì)算沿該第一方向排列與沿該第二方向排列的該多個(gè)第一像素的一第一基色差值分量與一第二基色差值分量；以及依據(jù)一映射關(guān)系決定該第一基色差值分量與該第二基色差值分量所對(duì)應(yīng)的該目標(biāo)像素的一第一分量權(quán)重值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，還包括依據(jù)該多個(gè)第一基色差值分別計(jì)算沿該第一方向排列與沿該第二方向排列的該多個(gè)第一像素的一第一基色和值分量與一第二基色和值分量；分別將該第一基色和值分量與該第二基色和值分量相加與相減以分別獲得一第一數(shù)值與一第二數(shù)值；依據(jù)該第一數(shù)值、該第二數(shù)值與該第一分量權(quán)重值計(jì)算該目標(biāo)像素的一第一基色還原差值；以及將該第一基色還原差值與該目標(biāo)像素的該預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)相加以獲得該第一還原基色數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，其中每一第一基色差值是依據(jù)對(duì)應(yīng)的第一像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與位于對(duì)應(yīng)的第一像素相對(duì)兩側(cè)的兩像素的兩預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)所得出。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，還包括計(jì)算相鄰該目標(biāo)像素的多個(gè)第二像素的多個(gè)第二基色差值，其中部分該多個(gè)第二像素沿一第三方向排列，另一部分該多個(gè)第二像素沿實(shí)質(zhì)上垂直該第三方向的一第四方向排列，且該第三方向與該第一方向夾有一銳角；依據(jù)該多個(gè)第二像素的該多個(gè)第二基色差值與該多個(gè)第一像素的該些預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算該多個(gè)第一像素的多個(gè)第二還原基色數(shù)據(jù)；計(jì)算該多個(gè)第一像素的多個(gè)第三基色差值；以及依據(jù)該多個(gè)第三基色差值與該目標(biāo)像素的該第一還原基色數(shù)據(jù)計(jì)算該目標(biāo)像素的一第三還原基色數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中該多個(gè)第一像素的該些第三基色差值是依據(jù)該多個(gè)第一像素的該些第二還原基色數(shù)據(jù)與該多個(gè)第一像素的該些預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)所得出。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中計(jì)算該多個(gè)第二像素的該些第二基色差值的方法包括將各該第二像素視為該目標(biāo)像素，以計(jì)算出各該第二像素所對(duì)應(yīng)的第一還原基色數(shù)據(jù)；以及依據(jù)該多個(gè)第二像素的該些第一還原基色數(shù)據(jù)與該多個(gè)第二像素的該些預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算該多個(gè)第二像素的該些第二基色差值。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其中計(jì)算該目標(biāo)像素的該第二還原基色數(shù)據(jù)的方法包括依據(jù)該些第三基色差值計(jì)算該目標(biāo)像素的一第四基色差值；以及將該目標(biāo)像素的該第一還原基色數(shù)據(jù)與該第四基色差值相減以獲得該第二還原基色數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理方法，其中計(jì)算該目標(biāo)像素的該第四基色差值的方法包括依據(jù)該些第三基色差值分別計(jì)算沿該第一方向排列與沿該第二方向排列的該多個(gè)第一像素的一第三基色差值分量與一第四基色差值分量；以及依據(jù)一映射關(guān)系決定該第三基色差值分量與該第四基色差值分量所對(duì)應(yīng)的該目標(biāo)像素的一第二分量權(quán)重值。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，還包括依據(jù)該些第三基色差值分別計(jì)算沿該第一方向排列與沿該第二方向排列的該多個(gè)第一像素的一第三基色和值分量與一第四基色和值分量；分別將該第三基色和值分量與該第四基色和值分量相加與相減以分別獲得一第三數(shù)值與一第四數(shù)值；依據(jù)該第三數(shù)值、該第四數(shù)值與該第二分量權(quán)重值計(jì)算該目標(biāo)像素的該第四基色差值。11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，還包括選取該多個(gè)第一像素的其中之一；以及依據(jù)該選取第一像素的該預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與位于該選取第一像素相對(duì)兩側(cè)的兩像素的兩第五基色差值計(jì)算該第一像素的一第四還原基色數(shù)據(jù)。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，還包括將位于該選取第一像素相對(duì)兩側(cè)的該兩像素分別視為該目標(biāo)像素，以分別計(jì)算出該兩像素所對(duì)應(yīng)的第一還原基色數(shù)據(jù)；以及依據(jù)該兩像素的該些預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)與該兩像素的該些第一還原基色數(shù)據(jù)計(jì)算該兩第五基色差值。13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理方法，其中該第一還原基色數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一綠色數(shù)據(jù)。全文摘要一種圖像處理方法，適于計(jì)算一像素陣列的圖像數(shù)據(jù)。像素陣列包括多個(gè)像素，且每一像素具有一預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)。圖像處理方法包括以下步驟。首先，選取像素陣列的一目標(biāo)像素。繼之，計(jì)算相鄰目標(biāo)像素的多個(gè)第一像素的多個(gè)第一基色差值，其中部分第一像素沿一第一方向排列，且另一部分第一像素沿實(shí)質(zhì)上垂直第一方向的一第二方向排列。然后，依據(jù)第一基色差值與目標(biāo)像素的預(yù)設(shè)基色數(shù)據(jù)計(jì)算目標(biāo)像素的一第一還原基色數(shù)據(jù)。文檔編號(hào)H04N5/357GK102905083SQ20111021190公開日2013年1月30日申請(qǐng)日期2011年7月27日優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日發(fā)明者徐緯申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司