CN100425055C - 彩色影像的坏点校正方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提出一种彩色影像的坏点校正方法及***，其先将影像感测装置所撷取的贝尔型式影像，利用补点方法还原出每一欲侦测像素所对应的红、绿及蓝三色。再将此影像转换至色差领域。在色差领域上执行坏点侦测。最后，利用邻近像素的像素值对坏点做校正。由于在色差领域进行坏点侦测，可较在RGB领域中更易将坏点区分出来，故可精确判定欲处理的欲侦测像素是否为坏点。

Description

彩色影像的坏点校正方法及***

技术领域

本发明涉及一种关于影像处理技术领域，尤指一种彩色影像的坏点校正方法及***。

背景技术

一彩色影像处理***主要由一影像撷取单元、一影像还原及处理单元、一影像显示单元及一影像压缩单元所组成。影像撷取单元以影像感测装置(image sensor)所构成。其是以若干个感光二极管(photo-diodes)所组成二维数组的感光组件。该感光组件将所感测的光强度转换为电子信号，以供影像还原及处理单元做相关的影像处理。但由于在工艺上不可避免的误差，往往造成影像感测装置中的感光二极管会有偏差的情形产生。也就是影像感测装置会包含多个坏点(defective pixel)而无法适当的进行正确的光感应转换。而在所撷取的影像上，形成有暗点(dark dots)或亮点(bright dots)的现象。

针对上述问题，于美国第USP6,741,754号专利案公告中，直接对影像感测装置做电性测试，而得到坏点的位置并记录于一缺陷分布图(defect map)中。在处理影像时，依据缺陷分布图上坏点的位置，并利用坏点邻近的像素值对该坏点做校正。然而，若该缺陷分布图在测试纪录后没有再更新，对于感光二极管退化所产生的坏点，则产生无法校正的情况。

针对上述问题，于美国第US 2004/0119856号专利案公开中，其实时在贝尔(bayer)型式的影像上执行坏点侦测，可改进上述利用缺陷分布图纪录坏点的缺点。然而，其在贝尔型式的影像上执行坏点侦测，无法有效地侦测出坏点，故公知彩色影像的坏点校正方法及***仍有改善空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩色影像的坏点校正方法及***，以解决因感光二极管退化所产生无法校正的问题，同时解决公知技术无法有效地侦测出坏点的问题。

依据本发明的一特色，是提出一种彩色影像的坏点校正方法，用以侦测一数字影像中的坏点并予以校正，该方法包含下列步骤：(A)接收该数字影像中的一欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素；(B)将该欲侦测像素补点成具有红、绿及蓝三色；(C)依据该欲侦测像素的红、绿及蓝三色，产生一第一色差信号及一第二色差信号；(D)对该第一及第二色差信号进行滤波处理，产生一第三色差信号及一第四色差信号；(E)假如该第三色差信号或第四色差信号小于一门槛值，决定该欲侦测像素为坏点；(F)若判定该欲侦测像素为坏点，计算该欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素的边缘特性，并依据该边缘特性选用邻近像素值对该坏点像素进行校正。

依据本发明的另一特色，是提出一种彩色影像的坏点补偿***，以侦测一数字影像中的坏点并予以校正，该***包含一补点装置、一色差产生装置、一坏点侦测装置及一坏点校正装置。该补点装置接收该数字影像中的一欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素，将该欲侦测像素补点成具有红、绿及蓝三色；该色差产生装置耦合至该补点装置，依据该欲侦测像素的红、绿及蓝三色，产生一第一色差信号及一第二色差信号；该坏点侦测装置耦合至该色差产生装置，以将该第一及第二色差信号进行滤波处理，以产生一第三色差信号及一第四色差信号，当该第三色差信号或第四色差信号小于一门槛值时，产生一坏点信号；该坏点校正装置耦合至该坏点侦测装置，依据该坏点信号，计算该欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素的边缘特性，并依据该边缘特性选用邻近像素值对该坏点像素进行校正。

由于本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。

附图说明

图1是本发明的彩色影像的坏点补偿***的方块图。

图2是本发明的彩色贝尔型式影像的补点示意图。

图3是本发明的色差产生装置的电路图。

图4是本发明的坏点侦测装置的方块图。

图5是本发明的门槛值比较器的方块图。

图6是门槛值与亮度值的示意图。

图7是本发明的另一实施例的方块图。

图号说明

补点装置        110  色差产生装置    120

坏点侦测装置    130  坏点校正装置    140

第一减法器      121  第二减法器      122

第一中值滤波器  410  第一低通滤波器  420

第三减法器      430  第二中值滤波器  440

第二低通滤波器  450  第四减法器      460

门槛值比较器    470  查表装置        510

第一比较器      520  第二比较器      530

具体实施方式

有关本发明的较佳实施例说明，敬请参照图1显示的方块图。其用以侦测一数字影像中的坏点并予以校正，该数字影像为一贝尔(bayer)型式影像。该***包含一补点装置110、一色差产生装置120、一坏点侦测装置130及一坏点校正装置140。

补点装置110其接收该数字影像中的一欲侦测像素(i，j)及该欲侦测像素的邻近像素，将该欲侦测像素(i，j)补点成具有红、绿及蓝三色信号。图2是一彩色贝尔型式影像的补点示意图。像素的排列方式是以一排GRGRGR，一排BGBGBG交互排列形成。每一欲侦测像素仅为红色、绿色或蓝色其中之一的色彩值。故需在补点装置110中，利用补点的方法为每一欲侦测像素重建不存在的其它色彩值。

色差产生装置120耦合至该补点装置110，依据该欲侦测像素(i，j)的红、绿及蓝三色，产生一第一色差信号U’及一第二色差信号V’。图3是色差产生装置120的电路图，其包含一第一减法器121及一第二减法器122。第一减去器121的第一输入端接收该欲侦测像素的红色信号，其第二输入端接收该欲侦测像素的绿色信号。第一减法器121将该欲侦测像素(i，j)的红色值减去绿色值，产生该第一色差信号U’。第二减法器122将该欲侦测像素的蓝色值减去绿色值，产生该第二色差信号V’。

坏点侦测装置130耦合至该色差产生装置120，以将该第一色差信号U’及第二色差信号V’进行滤波处理，以产生一第三色差信号U”及一第四色差信号V”。当该第三色差信号U”或第四色差信号V”小于一门槛值时，产生一坏点信号。

图4是坏点侦测装置130的方块图，其包含一第一中值滤波器(medianfilter)410、一第一低通滤波器420、一第三减法器430、一第二中值滤波器440、一第二低通滤波器450、一第四减法器460及一门槛值比较器470。

第一中值滤波器410将该第一色差信号U’进行中值滤波处理。其系将像素(i，j)及邻近像素的第一色差信号U’由小到大排列。例如：像素(i，j)及邻近像素的第一色差信号U’分别为{135、140、163、157、160、155、150、142、140}，经由该第一中值滤波器410处理后，则产生{135、140、140、142、150、155、157、160、163}。

第一低通滤波器420耦合至该第一中值滤波器410，将经中值滤波的信号进行低通滤波处理，产生一第五色差信号。第一低通滤波器420的系数可为 $\left[\begin{array}{ccc}0& 0& 1\\ 4& 6& 4\\ 1& 0& 0\end{array}\right]/16.$ 也就是，第一中值滤波器410处理后的结果{135、140、140、142、150、155、157、160、163}，再经由第一低通滤波器420处理，所产生第五色差信号值为：

{140×1+142×4+150×6+155×4+157×1}/16。

第三减法器430耦合至该第一低通滤波器410，将该第一色差信号U’减去该第五色差信号，以产生该第三色差信号U”。

第二中值滤波器440将该第二色差信号V’进行中值滤波处理。第二低通滤波器450耦合至该第二中值滤波器440，将经中值滤波的信号进行低通滤波处理，产生一第六色差信号。第四减法器460耦合至该第二低通滤波器450，将该第二色差信号V’减去该第六色差信号，以产生该第四色差信号V”。

门槛值比较器470耦合至第三减法器430及第四减法器460，当该第三色差信号U”或第四色差信号V”小于一门槛值时，产生一坏点信号。图5是门槛值比较器470的方块图，其包含一查表装置510、一第一比较器520、一第二比较器530。

查表装置510耦合至该补点装置，依据该欲侦测像素(i，j)的绿色值产生该门槛值。该门槛值的大小与该欲侦测像素(i，j)的亮度值(绿色值)有关。图6是门槛值与亮度值(绿色值)的示意图。当亮度值愈大，门槛值愈大，当亮度值愈小，门槛值愈小。也就是在亮态区有较大的差值(Diff)时，才判定为坏点。在暗态区则需有较小的差值，才判定为坏点。

第一比较器520耦合至该第三减法器430及该查表装置510，以对该第三色差信号U”大于该门槛值进行比较。当该第三色差信号U”小于该门槛值，第一比较器520产生一第一指示信号540，代表像素(i，j)为坏点，并指示像素(i，j)的红色值需进行校正。

第二比较器530耦合至该第四减法器460及该查表装置510，以对该第四色差信号V”大于该门槛值进行比较。当该第四色差信号V”小于该门槛值，第二比较器530产生一第二指示信号550，代表像素(i，j)为坏点，并指示像素(i，j)的蓝色值需进行校正。

坏点校正装置140耦合至该坏点侦测装置130及该补点装置110，依据该第一指示信号540或第二指示信号550，计算该欲侦测像素(i，j)及邻近像素的边缘特性。再依据该边缘特性选用邻近像素值对该坏点像素进行校正。

图7是本发明另一实施例的方块图。该坏点校正装置140接收一贝尔型式数字影像中的一欲侦测像素《i，i)及该欲侦测像素的邻近像素，并依据该坏点侦测装置130的输出信号，计算该欲侦测像素(i，j)及该欲侦测像素的邻近像素的边缘特性。再依据该边缘特性选用邻近像素值对该坏点像素进行校正。

本发明是实时在色差领域(domain)执行坏点侦测，其先将影像感测装置所撷取的贝尔(bayer)型式影像，利用补点方法还原出每一像素所对应的红、绿及蓝三色。再将具有红、绿及蓝三色的影像转换至色差领域。在色差(chroma)领域上执行坏点侦测。最后，利用邻近像素的像素值对坏点做校正。本发明的彩色影像的坏点校正***先将像素由RGB领域转换至色差领域，再执行坏点侦测。由于在色差领域进行坏点侦测，可较在RGB领域中更易于将坏点区分出来。因此可精确判定欲处理的像素是否为坏点。

本发明技术可避免公知技术利用缺陷分布图纪录坏点的问题，还可解决公知技术在贝尔型式影像上无法有效地侦测出坏点的问题。

上述较佳具体实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的保护范围应以本发明权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (14)

1. 一种彩色影像的坏点校正方法，用以侦测一数字影像中的坏点并予以校正，其特征在于，该方法包含下列步骤：

(A)接收该数字影像中的一欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素；

(B)将该欲侦测像素补点成具有红、绿及蓝三色；

(C)依据该欲侦测像素的红、绿及蓝三色，产生一第一色差信号及一第二色差信号；

(D)对该第一及第二色差信号进行滤波处理，产生一第三色差信号及一第四色差信号；

(E)假如该第三色差信号或第四色差信号小于一门槛值，决定该欲侦测像素为坏点；以及

(F)若判定该欲侦测像素为坏点，计算该欲侦测像素及该欲侦测像素的邻近像素的边缘特性，并依据该边缘特性选用该欲侦测像素的邻近像素值对该坏点像素进行校正。

2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(C)中的第一色差信号值为该欲侦测像素的红色值减去绿色值。

3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(C)中的第二色差信号值为该欲侦测像素的蓝色值减去绿色值。

4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(D)的滤波处理包括将该第一色差信号进行中值滤波处理。

5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，该步骤(D)的滤波处理包括将该中值滤波处理后的信号进行低通滤波处理，产生一第五色差信号，再将该第一色差信号减去该第五色差信号，以产生该第三色差信号。

6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(D)的滤波处理包括将该第二色差信号进行中值滤波处理。

7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，该步骤(D)的滤波处理包括将该中值滤波处理后的信号进行低通滤波处理，产生一第六色差信号，再将该第二色差信号减去该第六色差信号，以产生该第四色差信号。

8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(E)的门槛值是依据该欲侦测像素的绿色值而定。

9. 一种彩色影像的坏点补偿***，以侦测一数字影像中的坏点并予以更正，其特征在于，该***包含：

一补点装置，其接收该数字影像中的一欲侦测像素及邻近像素，将该欲侦测像素补点成具有红、绿及蓝三色；

一色差产生装置，耦合至该补点装置，依据该欲侦测像素的红、绿及蓝三色，产生一第一色差信号及一第二色差信号；

一坏点侦测装置，耦合至该色差产生装置，以将该第一及第二色差信号进行滤波处理，以产生一第三色差信号及一第四色差信号，当该第三色差信号或第四色差信号小于一门槛值时，产生一坏点信号；以及

一坏点校正装置，耦合至该坏点侦测装置，依据该坏点信号，计算该欲侦测像素及邻近像素的边缘特性，并依据该边缘特性选用邻近像素值对该坏点像素进行校正。

10. 如权利要求9所述的***，其特征在于，该色差产生装置还包含一第一减法器，并将该欲侦测像素的红色值减去绿色值，产生该第一色差信号。

11. 如权利要求9所述的***，其特征在于，该色差产生装置还包含一第二减法器，并将该欲侦测像素的蓝色值减去绿色值，产生该第二色差信号。

12. 如权利要求9所述的***，其特征在于，该坏点侦测装置还包含：

一第一中值滤波器，其将该第一色差信号进行中值滤波处理；

一第一低通滤波器，耦合至该第一中值滤波器，将经中值滤波的信号进行低通滤波处理，产生一第五色差信号；以及

一第三减法器，耦合至该第一低通滤波器，将该第一色差信号减去该第五色差信号，以产生该第三色差信号。

13. 如权利要求12所述的***，其特征在于，该坏点侦测装置还包含：

一第二中值滤波器，其将该第二色差信号进行中值滤波处理；

一第二低通滤波器，耦合至该第二中值滤波器，将经中值滤波的信号进行低通滤波处理，产生一第六色差信号；以及

一第四减法器，耦合至该第二低通滤波器，将该第二色差信号减去该第六色差信号，以产生该第四色差信号。

14. 如权利要求13所述的***，其特征在于，该坏点侦测装置还包含：

一查表装置，耦合至该补点装置，依据该欲侦测像素的绿色值产生该门槛值；

一第一比较器，耦合至该第三减法器及该查表装置，以对该第三色差信号与该门槛值进行比较，当该第三色差信号小于该门槛值时，产生该坏点信号；以及

一第二比较器，耦合至该第四减法器及该查表装置，以对该第四色差信号与该门槛值进行比较，当该第四色差信号小于该门槛值时，产生该坏点信号。

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