CN101305620A - 图形处理单元用途及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明说明一种装置(例如并入有数码相机的手机)，其并入有图形处理单元(GPU)以处理图像数据以便提高所再现图像的质量。例如，由GPU提供的处理能力意味着可识别不可接受的像素值(例如，与故障或坏死检测器元件相关联的像素值)并用通过对其它像素值进行平均所确定的新值将其取代。举例来说，还可以对照基准数据来校准所述装置以为每一检测器元件产生校正因子。可在每像素基础上将所述校正因子应用于图像数据。如果所述装置还适合于记录及/或播放数字音频文件，则可校准所述装置的音频性能以为音频范围确定校正因子。

Description

图形处理单元用途及装置
技术领域
本文所说明的实施例一般来说涉及数据(包括数字图像数据及数字音频数据)的处理。本文揭示使用图形处理单元来校正视频及音频数据。
背景技术
当代的无线电话(通常称为手机)并入许多新特征，例如数码相机。然而，在消费者对更小及更轻装置的偏好驱动下产生的成本、重量及大小限制影响到使用这类″照相机电话″拍摄的图像质量。制造商可以通过使用更高质量的照相机组件(例如更高质量的透镜或检测器阵列)来增加图像质量。然而，制造商必须提高其产品的价格以弥补所述较高质量组件的较高成本，或减少其它特征的数量以抵消增加的成本并维持当前价格，在任一情况下都将所述制造商置于竞争劣势。
此外，不论照相机手机内所包括的图像拍摄组件的质量如何，这类组件可能会随时间而降级，从而降低图像质量。例如，照相机手机使用检测器阵列(例如，电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)装置)捕获图像。检测器元件(等效于像素)可能会随重复使用而失败或降级，从而导致在捕获的图像内及由此在所再现的图像内产生坏死点。用户面临着接受较低质量图像或购买新照相机手机。
还可以由于在所述制程期间进行质量检查而检测出坏死或降级的检测器元件。通常来说，如果检测器阵列包括太多失败或降级的检测器元件，则制造商会将其丢弃。丢弃质量检查不合格的组件，尤其是与合格标准相差无几的组件，会增加制造成本并因此增加产品的价格。
发明内容
因此，如果有一种装置及/或方法可以改良装置(例如照相机手机)内的图像质量但并不相应增加价格、重量或大小将是有利的。可实现此优点并对组件随时间降级作出补偿的装置及/或方法将具有额外优点。可以实现上述优点并降低丢弃率的装置及/或方法会具有进一步的优点。根据本发明的实施例提供所述及其它优点。
总的来说，根据本发明的实施例是关于并入图形处理单元(GPU)的手持装置，例如但不限于照相机手机。在一个实施例中，所述GPU用于对图像数据进行后处理，以便校正或补偿由于制造缺陷、使用低成本组件、或组件随时间降级而产生的图像质量损失。
在一个实施例中，使用检测器元件阵列捕获第一多个像素值，其包含第一图像数据帧。根据本发明的一个实施例，所述GPU处理所述像素值以识别任何不可接受像素值，例如对应于明显坏死或其它故障的检测器元件的像素值。在识别不可接受像素值后，所述GPU确定所述像素的新值。在一个实施例中，通过将与坏死或有故障的检测器元件相邻的检测器元件的相关联像素值进行平均来确定所述新值。
在一个这类实施例中，所述GPU通过将所述第一多个像素值与第二多个像素值相比较来识别不可接受像素值，所述第二多个像素值包含第二图像数据帧，其中所述第二帧是依时间顺序跟随所述第一帧的下一帧。如果从所述第一帧到所述第二帧对应于相同检测器元件的像素值相同，则将所述些像素值识别为潜在的不可接受像素值。
在另一个这类实施例中，当获取每一新的图像数据帧时，以一与上述方式类似的方式在连续的图像数据帧上对所述像素值作实时比较。计数器与各检测器元件相关。每次在每一对连续帧上对应于相同检测器元件的像素值相同时，递增所述计数器的值。如果所述计数器的值超过阈值，则认为对应于所述检测器元件的像素值是不可接受。每次对应于相同检测器元件的像素值从一帧到下一帧发生改变时，将所述计数器重置为零。
在另一个实施例中，如果识别不可接受像素值的邻域(例如识别与邻近的故障检测器元件相关联的一组像素值)，则使用多遍过程来确定新像素值。在每一遍中，通过平均其它像素值来确定至少一新像素值，且可以在后续遍中使用所述新像素值来确定其它像素值。以此方式，可以确定对应于任何检测器元件的像素值，即使所述检测器元件仅由其它坏死或故障检测器元件所包围。
在另一个实施例中，例如，在制造过程期间，对照基准图像来校准所述照相机手机以量化因所述图像拍摄组件内的变化而引入的任何影响。例如，透镜内的缺陷可能会使所述图像数据失真。可以针对所述阵列内的各检测器元件确定校正因子并将此校正因子存储于(例如)查找表(LUT)内。在这种实施例中，所述GPU从所述LUT读取与检测器元件相关联的校正因子并将所述校正因子应用于对应于所述检测器元件的像素值。以此方式，可以校正所述图像数据内的影响，例如但不限于彩色像差及几何失真。
在另一个实施例中，校正音频数据以补偿可能通过记录或播放组件引入的变化。例如，在制造过程期间，可以在音频频率的范围内量化相对于已定义理想值的振幅变化。通过使用这一信息，可以将与频率成函数关系的校正因子存储于(例如)LUT，而然后在记录或播放期间通过所述GPU将其应用于所述音频数据。
总起来说，根据本发明的实施例，可以将照相机手机、音频播放器及类似类型的装置内的GPU用于改良图像或音频数据的质量，而不相应增加所述装置的成本、重量或大小。实际上，以此方式使用GPU可导致节省净成本，因为可以使用较低质量、较低成本的组件而不影响图像或声音质量。也就是说，所述GPU可以补偿可由较低质量/成本组件所引入的影响(如果有)，使得整体质量与可通过使用更高质量、更高成本的组件所实现的整体质量几乎难以区分。
可以通过降低特定组件的丢弃率来进一步降低成本。例如，如果在制造期间确定检测器阵列具有一定数量的缺陷元件，则未必必须丢弃所述阵列，因为所述GPU可以补偿所述缺陷元件。本质上，所述GPU提供的额外能力意味着可以容忍在组件(例如检测器阵列)内存在更大数量的缺陷。因为降低了所述丢弃率，故可以降低制造成本而最终降低消费者的成本。同理，由于在(例如)所述检测器阵列开始降级的情况下未必必须替换装置，故而降低消费者的成本。而是，所述GPU可以补偿因所述检测器阵列的降级所引入的图像数据的任何损失。因此，在所再现图像的质量受影响之前，可以容忍更大数量的失败检测器元件，从而延长所述装置的寿命。
在阅读下面关于各图示所示实施例的详细说明后，所属技术领域的技术人员将明白本发明饿各种实施例的所述及其它方面以及尝试获得的优点。
附图说明
并入且形成本说明书的一部分的附图图解说明本发明的实施例，且与所述说明一起用以解释本发明的原理。
图1是手持装置的实例的方块图，根据本发明的实施例可实施于所述手持装置上。
图2图解说明根据本发明的一个实施例将检测器阵列内的检测器元件映射至图像帧内的像素及像素值。
图3图解说明根据本发明的一个实施例的连续的图像数据帧及计数器。
图4图解说明在根据本发明的检测器阵列的一个实施例中的一组失败的检测器元件。
图5图解说明根据本发明的一个具体实施例用于校准图像捕获装置的过程的实例。
图6图解说明根据本发明的一个实施例用于校准音频装置的过程的实例。
图7是根据本发明的一个实施例由GPU为处理图像数据所使用的计算机实施方法的流程图。
图8是根据本发明的另一个实施例由GPU为处理图像数据所使用的计算机实施方法的流程图。
图9是根据本发明的一个实施例由GPU为处理音频数据所使用的计算机实施方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施例，在附图中图解说明其实例。尽管将结合所述实施例说明本发明，但应明白其并不希望将本发明限制于所述实施例。相反，本发明希望涵盖可包括于随附权利要求书所定义的本发明精神及范围内的替代、修改方案及等效物。此外，在下面关于本发明的详细说明中，提出许多具体细节以便提供本发明的完整的理解。然而，应明白实施本发明时可以不使用所述具体细节。在其它实例中，未详细说明众所周知的方法、程序、组件、及电路以避免不必要地混淆本发明的各方面。
下面详细说明的某些部分是在程序、逻辑区块、处理及计算机存储器内的数据位元运算的其它符号表示方面来进行表述。所述说明及表示是数据处理技术领域的技术人员将其工作的实质最有效地传达给其它所属技术领域的技术人员所使用的方法。在本申请案中，将程序、逻辑区块、处理、或类似者设计为产生所需结果的一个自我一致的步骤或指令序列。所述步骤是利用对物理量的物理操控的步骤。通常，但未必如此，所述量采用能够在计算机***内进行存储、传输、组合、比较以及其它方式操控的电或磁信号为形式。已证明有时方便的是(主要基于常用原因)将所述信号称为交易、位元、值、元件、符号、字元、样本、像素或类似物。
然而，应记住所有所述及类似术语都与适当物理量相关并仅是应用于所述量的方便标记。除非下面说明中明显另有明确说明，应明白本发明中凡利用诸如以下术语所作的说明均是指计算机***或类似电子计算装置或处理器的动作及处理(例如，图7的流程图70，图8的流程图80及图9的流程图90)：“产生”、“存储”、“显示”、“识别”、“确定”、“平均”、“比较”、“递增”、“设置”、“选择”、“传输”、“接收”、“应用”、“调整”、“存取”或类似术语。所述计算机***或类似电子计算装置对在计算机***存储器、寄存器或其它这类信息存储、传输或显示装置内表示为物理(电子)量的数据进行操控及转换。
图1是手持装置10的实例的方块图，根据本发明的实施例可实施于所述手持装置上。在图1的实例中，将装置10说明为具有特定功能区块。应理解，装置10可以包括除本文说明的功能外的功能。
在一个实施例中，装置10是并入数码相机或数字视频记录器的无线电话、或手机。在另一个实施例中，装置10是并入音频记录器及播放器(例如，MP3播放器)的手机。在另一个实施例中，装置10是并入数码相机或数字视频记录器及音频记录器/播放器两者的手机。装置10还可以是数码相机或音频记录器/播放器。装置10可以包括除适才所说明的特征或功能外的特征或功能。例如，装置10还可以是视频游戏播放器控制台或远端控制装置。
在包括手机及数码相机的一个实施例中，装置10包括图像捕获装置11(例如，检测器或传感器阵列)，其可以是电荷耦合装置(CCD)成像器或互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器。所述图像捕获装置11可包括透镜及其它子组件。
在此实施例中，装置10还包括在处理所述数据之前、期间及之后存储图像数据的存储器14。存储器14可以包括ROM(只读存储器)及闪速存储器。
在一个实施例中，装置10还包括用于显示器13，所述显示器用于显示所捕获及由所述图像数据所表示的图像，并用于显示作为用户界面的一部分的菜单及命令。所述图像数据可表示“静态”图像。所述图像数据还可以表示视频或电影，因为视频本质上是一系列的静态图像。
作为手机，装置10包括无线发射器16及无线接收器17。用户对麦克风18讲话，而所述消息被转换成经由无线发射器16发射的信号。经由扬声器19使得经由无线接收器17所接收的消息可被听见并将其广播给用户。作为手机，装置10还可包括独立数字信号处理器9。装置10可以包括本文未说明但在此项技术中已知的其它手机组件，例如模拟数字转换器。
在其中装置10还包括音频记录器/播放器的实施例中，可将音频文件存储于存储器14内并通过使用扬声器19使其可被听见。
装置10还包括图形处理单元(GPU)12，所述图形处理单元(GPU)12包括用于实施本文说明的图像数据及音频数据处理方法所必需的硬件、软件及/或固件。视需要，装置10还包括中央处理单元(CPU)15，其与GPU 12并行操作。
GPU 12(其还可称为视频处理单元或VPU)是在操控及再现各种电子游戏及其它应用所关注的图形图像方面非常有效的微处理器，下文进一步说明所述GPU。可以将GPU 12设想为像素数据所穿过的管线。GPU 12从主机(例如，软件应用程序)接收指令及数据(例如图形基元)。所述数据用于定义将要产生并显示的图像。所述指令用于指定修改所述数据以产生再现的图像所需要的计算及操作。
GPU 12的专用性质使其比CPU 15更有效地处置处理图像或音频数据所涉及的系列复杂处理。根据本发明的实施例，可以将所述图像(例如像素)或音频数据***GPU 12的管线(其被提供有如何处理所述数据指令)。下文结合图3至9更全面地说明由GPU12实施的处理类型。
图2图解说明根据本发明的一个实施例将图像捕获装置(或检测器阵列)11内的检测器元件映射至图像帧20内的像素及像素值。检测器阵列11包括若干检测器元件或光传感器(由检测器元件21例示)。在此实施例中，针对每一检测器元件产生相应像素值(由像素值22例示)。所述检测器阵列11是检测器元件的实际物理阵列，而图像数据帧20可表示为虚拟的像素值阵列，如图2所示。
图3图解说明根据本发明的一个实施例的连续图像数据帧30、31及32。也就是，依时间顺序，帧32跟随帧31，而帧31跟随帧30。帧30、31及32可以表示视频序列中的连续帧，且因此可以分离开相对较小的时间间隔。或者，帧30、31及32可以表示三个静态图像，并因此可以分离开任何数量的时间。
在图3的实例中，帧30包括两个实例性像素值33及34，帧31包括两个实例性像素值35及36，而帧32包括两个实例性像素值41及42。像素值33、35及41对应于检测器阵列(例如图2的检测器阵列11)的相同检测器元件，而像素值34、36及42对应于所述检测器阵列11的相同检测器(但和与像素值33、35及41的相关联的检测器元件不同的检测器元件)。
计数器37代表虚拟的计数器值阵列，所述计数器值包括实例性计数器值38及39。计数器值38对应于与像素值33、35及41相对应的检测器元件，而计数器值39对应于与像素值34、36及42相对应的检测器元件。
考虑一个实例，其中像素值33与35不“认为相等”，但像素值34与36是“认为相等”。本文所使用的术语“认为相等”用于指示所述像素值是精确相等，或其是实质上相等(例如在预建立的公差内)。为简化其余说明，使用“相等”代替“认为相等”。
在图3的实例中，因为像素值33与35不相等，故不递增计数器值38。然而，因为像素值34与36相等，故递增计数器值39。一般来说，当来自两个连续帧的像素值相等时，在所述像素值两者均对应于相同检测器元件的情况下且在所述帧是依时间顺序的情况下，则递增对应于所述检测器元件的计数器值。
针对所获取的每一新的图像数据帧，继续由图3的实例所说明的过程。也就是说，在一个实施例中，当获取另一个新的图像数据帧时，前一“新”帧31变成“上一”帧，而新获取的帧(例如帧32)变成所述“新”帧。如上所述在这两个最新帧(例如帧31及32)之间实施像素值比较。
在图3的实例中，如果像素值35与41相等，则递增计数器值38；如果其不相等，则计数器值38保持为零。如果像素值36与42相等，则再次递增计数器值39(例如其会具有为+2的值)。重要的是，如果像素值36与42不相等，则将计数器值39重置为零。
因而，根据本发明的实施例，如果从一帧到下一帧对应于计数器值(例如计数器值39)的像素值保持相同，则针对所获取的每一新的图像数据帧，将继续增加所述计数器值。在一个实施例中，建立阈值，以便如果计数器值到达所述阈值，则将对应于所述计数器值的像素值认为“不可接受”。也就是说，因为与相同检测器元件相关联的像素值对于临界数量的连续帧一直保持相同，所以假设那些像素值是与已失败的检测器元件相关联，而因此将那些像素值认为错误的或不可接受的。以此方式，通过注意到与所述检测器元件相关联的像素值对于临界数量的连续(依时间顺序)帧一直保持相同来识别失败的检测器元件。
在一个实施例中，一旦计数器值到达所述阈值，因而识别失败的检测器元件，仅在所述像素值改变的情况下才将所述计数器值重置为零，并然后重复上述过程。因此，如果错误地将检测器元件识别为失败的元件，则随后将其重新识别为有效元件。
如果将检测器元件识别为失败的元件，则假设与所述检测器元件相关联的像素值是错误的。根据本发明的实施例，通过对包围、毗邻或邻近所述失败检测器元件的检测器元件的相关联像素值进行平均或内插来确定失败检测器元件的新像素值。因此，在所再现图像内掩饰缺陷检测器元件的影响。
图4图解说明其中将一组毗邻或邻近的检测器元件41识别为已经失败的情况。在这种情况下，在所述群组内可能会存在与失败及有效检测器元件毗邻的某些检测器元件，且在所述群组内存在完全由失败元件包围的其它检测器元件。在图4中，未标记的元件表示有效的检测器元件。
在一个实施例中，使用多遍方法来确定所述失败检测器元件X及Y的像素值以解决图4中所例示的情况。在第一遍上，通过将对应于所述有效检测器元件的像素值平均或外推来确定与有效检测器元件毗邻的失败检测器元件X的像素值。在下一遍上，使用为所述检测器元件X确定的像素值(或所述值的一个子集合)来为所述失败检测器元件Y确定像素值。
以此方式，GPU 12能够补偿图像捕获装置11内的缺陷。当图像捕获装置11随时间降级时可能会引入所述缺陷。然而，因为GPU 12可以识别所述缺陷并补偿所述缺陷，故可以延长所述装置10的寿命而图像质量不会有明显损失。也就是说，一旦在所述图像捕获装置11内开始出现缺陷，则用户不必容忍较低质量的图像或购买新装置。
还可以在制造过程期间实施的质量检查中检测图像捕获装置11中的缺陷。然而，因为GPU 12可以识别所述缺陷并补偿所述缺陷，故而可能不必丢弃图像捕获装置11。换句话说，因为GPU 12可以补偿一定数量的缺陷，故图像捕获装置11可以具有比通常可容忍缺陷数量更大数量的缺陷；因此，更多装置会通过所述质量检查。因而降低丢弃率，从而降低成本。
图5图解说明根据本发明的一个实施例用于校准图像捕获装置(例如图1的图像捕获装置11)的过程的实例。基准图像51表示已知标准图像，其为校准图像捕获装置11提供根据。例如，基准51可以包括一组栅格线，所述栅格线已知是直线并隔开已知距离。在制造过程期间，使用装置10(图1)获得基准51的图像(例如测试图像52)。将测试图像52与基准51相比较以确定由图像捕获装置11或由某些其它组件(例如照相机透镜)所引入的失真。重叠53说明基准51与测试图像52之间的比较。
继续参考图5，通过比较测试图像52与基准51来确定与图像数据帧内的各点或像素值相关联及(因此)针对图1所示图像捕获装置11中的每一检测器元件的位移Δx及Δy。也就是说，通过测量基准51内的点与测试图像52内的对应点之间的差来以逐点(逐像素)的方式确定所述位移Δx及Δy。可以内插栅格线之间的点以产生整个检测器元件阵列的位移映射。或者，可以拍摄所述基准51的多个图像，每一图像彼此之间略有偏移，以便产生整个检测器元件阵列的位移映射。位移值Δx及Δy中的任一或两者可具有一值零。
在本实施例中，然后针对每一检测器元件确定补偿所述位移Δx及Δy的校正因子。在一个实施例中，将所述校正因子存储于以检测器元件为索引的查找表(LUT)中，也就是说所述LUT包含每一检测器元件的校正因子。
在一个实施例中，针对不同照相机设置(例如不同焦距及孔径设置)确定校正因子。在这种实施例中，不仅以检测器元件，还以照相机设置作为所述LUT的索引。
在操作中，可如下使用所述校正因子。使用装置10(图1)捕获图像(拍摄图像)以产生虚拟的像素值阵列(例如图2中所说明)。所述像素值中的每一者均对应于所述图像数据帧内的一个位置，且还对应于检测器阵列11内的一个特定检测器元件(如图2所说明)。校正因子与所述图像数据帧内的每一像素值相关联，并等效地与每一检测器元件相关联。从所述LUT读取适当的校正因子(由检测器元件加索引)并由GPU 12将其应用于适当像素值，从而校正所述图像数据内的像素值的位置。实际上，假如所述透镜尚未引入失真，则将像素值从其在所捕获图像数据中的位置移动到其本来应处的位置。本质上，所述校正因子将图像数据实例(例如，像素值)在所述像素值阵列中所处的位置映射至所述图像数据实例在所再现图像内应处的位置，以便更精确地描绘所拍摄的物件。
以此方式，GPU 12能够补偿因成像组件(例如透镜)内可能存在的失真及缺陷所引入的失真及其它影响。因此，可以使用较低质量且因此较低成本的组件，且可以增加组件(例如透镜)的制造公差从而额外节省成本。所述GPU 12确保所产生的整体质量与更高成本、更高质量的组件的整体质量事实上几乎没有区别。此外，因为现在可以使用先前可能认为不可接受的组件，所以可以降低丢弃率，还从而降低成本。
可以以类似方式确定并应用补偿除失真影响之外的影响的校正因子，从而提供诸如上文所述优点的优点。例如，可对照基准来校正所述装置10(图1)以针对所述检测器阵列内的每一检测器元件确定校正因子从而补偿色彩(彩色)像差及色彩偏移。色彩像差是指由图像捕获装置11(图1)捕获的色彩与真实色彩(例如拍摄的对象的实际色彩)之间的色差。色彩偏移是指因为不同色彩的波长各自不相同地透射穿过透镜所导致的影响。
可针对不同的照相机设置(例如不同焦距及孔径设置)来确定校正因子。可以针对像素值的每一色彩分量来确定不同校正因子(例如红色、绿色、蓝色分量中的每一者的校正因子)。所述GPU 12可按照像素值来对色彩像差及色彩偏移进行后处理。
依据照相机设置，还可确定校正因子以通过将锐化滤波器应用于所述图像数据的所选部分来校正诸如球形像差、散光、及慧形像差等的影响。
图6图解说明根据本发明的一个实施例用于校准音频装置(例如图1的装置10)的过程的实例。理想地，所记录或播放的音频的振幅在横跨适用频率范围上保持恒定。实际上，振幅随频率而变化。在一实施例中，在制造过程期间，针对装置10，确定在记录且也在播放记录期间振幅对频率的实际曲线。确定依据频率使得所述实际振幅与已定义理想振幅相等的校正因子，并在一个实施例中将其存储于LUT内(例如图1的存储器14内)。在操作中，当再现音频数据实例(使其可听见)时，确定与所述数据实例相关联的频率，并通过GPU 12从所述LUT读取适当校正因子并将其应用于所述数据实例。
图7是根据本发明的一个实施例的由GPU为处理图像数据所使用的方法的流程图70。在一个实施例中，将流程图70实施为存储于装置10的计算机可读取存储器单元内并由GPU 12(图1)来执行的程序指令。
在图7的方块71中，图像捕获装置(例如检测器元件的阵列)产生包含第一图像数据帧的第一多个像素值及包含第二图像数据帧的第二多个像素值。在一个实施例中，所述第二帧是依时间顺序在所述第一帧后的下一帧。将所述第一多个像素值内的第一像素值与所述第二多个像素值内的第二像素值相比较。所述第一像素值及所述第二像素值对应于检测器阵列内的相同检测器元件。
在方块72中，每次在两个依时间顺序的连续帧上将对应于相同检测器元件的像素值认为相等时，则递增与所述相同检测器元件相关联的计数器值。也就是说，例如，如果将上述第一像素值与第二像素值认为相等，则递增与对应于所述第一及第二像素值的检测器元件相关联的计数器值。
在方块73中，每次在两个依时间顺序的连续帧上将对应于相同检测器元件的像素值认为不相等时，将所述计数器值设置为零。在上述实例中，如果将所述第一像素值与所述第二像素值认为不相等，则将与对应于所述第一及第二像素值的检测器元件相关联的计数器值设置为零。
在步骤74中，如果所述计数器值满足阈值，则将与所述计数器值相关联的像素值识别为不可接受像素值。在所述实例中，如果与所述第一及第二像素相关联的计数器值到达所述阈值，则将所述第一及第二像素值定义为是不可接受的。因此，将对应于所述第一及第二像素值的检测器元件认为坏死或故障的。
在方块75中，将有效像素值平均或内插以确定任何不可接受像素值的新值。在所述实例中，将所述第一多个像素值的一个子集进行平均以确定所述第一像素的新值。同样地，将所述第二多个像素值的一个子集进行平均以确定所述第二像素的新值。在所述子集中的每一者内的像素值对应于与所述第一及第二像素值相关联的检测器元件的毗邻检测器元件。
在图7的方块76中，在一个实施例中，识别多个不可接受像素值，如先前结合图4所说明。所述多个不可接受像素值对应于所述检测器阵列内的邻近检测器元件。选择所述不可接受像素值中的第一像素值。将所述第一多个像素值中的一个子集进行平均以确定所述不可接受像素值的所述第一像素值的第一新像素值。所述像素值的子集对应于与所述不可接受像素值的第一像素值相对应的检测器元件的毗邻检测器元件。将像素值的第二子集(其中所述子集包括所述第一新像素值)进行平均以确定所述不可接受像素值的第二像素值的新像素值。所述像素值的第二子集对应于与所述不可接受像素值的第二像素值相对应的检测器元件的毗邻检测器元件。
图8是根据本发明的另一个实施例的由GPU为处理图像数据所使用的方法的流程图80。在一个实施例中，将流程图80实施为存储于装置10的计算机可读取存储器单元内并由GPU 12(图1)来执行的程序指令。
在图8的方块81中，图像捕获装置(例如检测器元件的阵列)产生多个像素值，其包含图像数据帧。存取对应于所述检测器阵列内的检测器元件的像素值。
在方块82中，存取对应于所述检测器元件的校正因子。在一个实施例中，从以检测器元件作为索引的LUT读取所述校正因子。在另一个实施例中，通过将装置10(图1)的实际性能与基准作对照比较来确定所述校正因子。
在图8的方块83中，将所述校正因子应用于所述像素值。以此方式，补偿所述像素值，以抵消诸如失真影响、缺少锐度、色彩像差及色彩偏移等的影响。
图9是根据本发明的一个实施例的由GPU为处理音频数据所使用的方法的流程图90。在一个实施例中，将流程图90实施为存储于装置10中的计算机可读取存储器单元内并通过GPU 12(图1)来执行的程序指令。
在图9的方块91中，在记录或播放期间，存取包含音频文件的音频数据。确定与所述音频数据实例相关的频率。
在方块92中，存取对应于所述频率的校正因子。使用所述校正因子来调整振幅。在一个实施例中，从以频率作为索引的LUT读取所述校正因子。在另一个实施例中，通过将装置10的音频性能与基准作对照比较来确定所述校正因子。
在方块93中，将所述校正因子应用于所述音频数据实例。以此方式，补偿与所述音频数据实例相关的振幅，以抵消由于记录所述音频或播放所述记录时的缺点而产生的相对于所定义的理想振幅的任何偏差。
尽管流程图70、80及90中揭示具体步骤，但这类步骤是实例性。也就是说，本发明很适合于实施各种其它步骤或流程图70、80及90中所述步骤的变体。应了解，可以以与所出现不同的顺序来实施流程图70、80及90中的步骤，而不一定依图示序列来实施流程图70、80及90中的步骤。
总起来说，根据本发明的实施例，可将照相机手机、音频播放器及类似类型的装置内的GPU用于改良图像或音频数据的质量，而不相应增加所述装置的成本、重量或大小。而且，所述GPU可以补偿因所述图像捕获装置(例如所述检测器阵列)的降级而引入的图像数据的任何损失，从而延长所述装置的寿命。另外，以本文所说明的方式使用GPU可降低制造期间的丢弃率。本质上，所述GPU提供的额外能力意味着可以容忍组件(例如检测器阵列)内存在更大数量的缺陷，而因此先前丢弃的组件现在可变成可用。因为降低了丢弃率，故可以降低制造成本而最终降低消费者的成本。
此外，因为可以使用其它较低成本组件而不影响所述图像或声音质量，故抵消了将GPU引入手持装置(例如照相机手机)的成本。也就是说，所述GPU可以补偿可能由较低质量或较低成本组件引入的影响(如果有)，使得整体质量不受显著影响。综览本文所述内容，特别提出下述摘要。本发明说明一种并入图形处理单元(GPU)来处理图像数据以便增加所再现图像质量的装置(例如，并入数码相机的手机)。例如，由GPU提供的处理能力意味着可识别并用通过平均其它像素值所确定的新值来取代不可接受像素值(例如，与故障或坏死检测器元件相关联的像素值)。举例来说，还可以对照基准数据来校准所述装置以针对各检测器元件产生校正因子。可以以逐像素的方式将所述校正因子应用于图像数据。如果还将所述装置调适用于记录及/或播放数字音频文件，则可以校正所述装置的音频性能以针对音频范围来确定校正因子。
如此说明了本发明的实施例。尽管已采用特定实施例来说明本发明，但应了解本发明不应解释为受限于这类实施例，而应根据随附权利要求书来解释。

Claims (20)

1、一种装置，其包含：
图像捕获装置，其包含检测器元件阵列，所述检测器元件阵列产生包含第一图像数据帧的对应第一多个像素值；
存储器，其可操作以存储所述第一多个像素值；
显示装置，其可操作以基于所述第一多个像素值显示图像；及
图形处理单元(GPU)，其可操作以执行处理所述第一多个像素值的方法，所述方法包含：
识别不可接受的像素值，其中如果满足某一标准，才将所述不可接受的像素值认为不可接受；及
为所述不可接受的像素值确定新值。
2、如权利要求1所述的装置，其中所述确定进一步包含对所述第一多个像素值的一子集进行平均，其中所述子集内的像素值对应于若干检测器元件，所述若干检测器元件毗邻对应于所述不可接受的像素值的检测器元件。
3、如权利要求1所述的装置，其中所述识别进一步包含：
存取包含第二图像数据帧的第二多个像素值，所述第二图像数据帧是依时间顺序在所述第一帧之后的下一帧；及
将所述第一多个像素值内的第一像素值与所述第二多个像素值内的第二像素值进行比较，其中所述第一像素值及所述第二像素值对应于相同检测器元件。
4、如权利要求3所述的装置，其中如果所述第一与第二像素值被认为相等，则满足所述标准。
5、如权利要求3所述的装置，其中所述方法进一步包含：
每当对应于所述相同检测器元件的像素值被认为在两个依时间顺序的连续帧上相等时，递增计数器值，其中如果所述计数器值满足阈值，则满足所述标准；及
每当对应于所述相同检测器元件的像素值被认为在两个依时间顺序的连续帧上不相等时，重置所述计数器值。
6、如权利要求1所述的装置，其中所述方法进一步包含：
识别多个不可接受的像素值，所述多个不可接受的像素值对应于邻近的检测器元件，其中根据所述标准认为所述多个不可接受像素值不可接受；
选择所述不可接受的像素值中的第一不可接受的像素值；
对所述第一多个像素值的第一子集进行平均，以确定所述不可接受的像素值中的第一不可接受的像素值的第一新像素值，其中所述第一子集内的像素值对应于若干检测器元件，所述若干检测器元件毗邻对应于所述不可接受的像素值中的所述第一不可接受的像素值的检测器元件；及
对包括所述第一新像素值的第二像素值子集进行平均，以确定所述不可接受的像素值中的第二不可接受的像素值的第二新像素值，其中所述第二子集内的像素值对应于若干检测器元件，所述若干检测器元件毗邻对应于所述不可接受像素值的所述第二不可接受像素值的检测器元件。
7、如权利要求1所述的装置，其进一步包含无线手机，所述无线手机包含：
麦克风，其用于接收第一音频输入；
无线发射器，其用于发射包含所述第一音频输入的信号；
接收器，其用于接收包含第二音频输入的无线信号；及
扬声器，其用于以可听方式再现所述第二音频输入。
8、如权利要求1所述的装置，其中所述方法进一步包含：
存取对应于检测器元件的像素值；
存取对应于所述检测器元件的校正因子；及
将所述校正因子应用于所述像素值。
9、一种装置，其包含：
图像捕获装置，其包含检测器元件阵列，所述检测器元件阵列产生包含图像数据帧的对应多个像素值；
存储器，其可操作以存储所述像素值；
显示装置，其可操作以显示使用所述像素值产生的图像；及
图形处理单元(GPU)，其可操作以执行处理所述像素值的方法，所述方法包含：
存取对应于检测器元件的像素值；
存取对应于所述检测器元件的校正因子；及
将所述校正因子应用于所述像素值。
10、如权利要求9所述的装置，其中从包含由检测器元件加索引的多个校正因子的查找表中读取所述校正因子。
11、如权利要求9所述的装置，其中所述校正因子补偿由将光透射到所述图像捕获装置的透镜引入的影响。
12、如权利要求11所述的装置，其中所述影响是位移影响，其中所述透镜内的失真导致穿过所述失真的光改变方向。
13、如权利要求11所述的装置，其中所述影响是由穿过所述透镜的不同色彩波长的光引入的色彩偏移影响，其中进一步将补偿因子应用于所述像素值的每一色彩分量。
14、如权利要求9所述的装置，其中所述校正因子补偿所述像素值所表示的色彩与基准色彩值之间的色差。
15、如权利要求9所述的装置，其中所述校正因子补偿相对于基准的锐度损失。
16、如权利要求9所述的装置，其进一步包含无线手机，所述无线手机包含：
麦克风，其用于接收第一音频输入；
无线发射器，其用于发射包含所述第一音频输入的信号；
接收器，其用于接收包含第二音频输入的无线信号；及
扬声器，其用于以可听方式再现所述第二音频输入。
17、一种装置，其包含：
存储器，其可操作以存储包含数字音频数据的音频文件；及
图形处理单元(GPU)，其可操作以执行处理所述音频数据的方法，所述方法包含：
确定与所述音频数据的实例相关联的频率；
存取对应于所述频率的校正因子，所述校正因子用于调整振幅；及
将所述校正因子应用于音频数据的所述实例。
18、如权利要求17所述的装置，其进一步包含数码相机，所述数码相机包含检测器元件阵列，所述检测器元件阵列可操作以产生包含图像数据帧的对应多个像素值。
19、如权利要求18所述的装置，其中所述方法进一步包含调整像素值。
20、如权利要求17所述的装置，其进一步包含无线手机，所述手机包含：
麦克风，其可操作以接收第一音频输入；
无线发射器，其可操作以发射包含所述第一音频输入的信号；
接收器，其可操作以接收包含第二音频输入的无线信号；及
扬声器，其可操作以可听方式再现所述第二音频输入。
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