CN1992908A - 可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可供选择彩色滤镜数组内插法(Color Filter Array Interpolation，CFAI)的影像处理法，首先在影像处理装置内储存多个背景重建模式，并由影像感测装置侦测一环境讯息给予影像处理装置，此影像处理装置依据环境讯息选择对应的背景重建模式重建影像色彩。本发明能有效减少色纹及色噪的产生，进而使影像色彩真实性更为良好。

Description

可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法

技术领域

本发明是有关一种影像传感器处理影像的方法，特别是有关一种随着环境因素变化的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法。

背景技术

影像传感器本身只能完成光电转换而无法分辨颜色，数码摄影机通常采用彩色滤镜数组(Color Filter Array，CFA)来实现彩色输出。彩色滤镜数组的主要作用是让每个像素只感受单一颜色的光线，最终重新组合出彩色的图像。制造商根据不同的色彩需求来选择不同的CFA结构，不管何种CFA结构其目的都是使所需光线通过滤镜，使每个像素接受的光线具有单一波长。

由于每一影像像素仅具有单一色彩元素，因此利用影像处理器接收来自于影像传感器数组的影像像素的后，通常是先利用内插法(interpolation)重建每一影像像素所遗失的色彩元素，以使每一像素皆具有三原色。然而现今的影像传感器本身大部分只具有一种重建的内插算法，此种方式已不能满足现今高画质的要求，原因在于在摄影时会有各种不同的环境因素影响，如影像处理器内所设定的感光速率(ISO speed)、光度及噪声比等，此种因素会造成影像出现色噪(Color noise)及色纹等现像，而影响整体影像的画质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，由不同环境因素分别对应一重建背景模式，使色彩重建时能更为真实，并能有效减少色纹及色噪的产生，进而使影像画质大幅提高。

为实现上述目的，本发明提供的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，提供一影像感测装置于重建一背景色彩时使用，该影像感测装置包括一影像处理装置，该可供选择彩色滤镜数组内插法(Color Filter ArrayInterpolation，CFAI)的影像处理法包括下列步骤：

提供复数背景重建模式并储存于该影像处理装置内；

该影像感测装置侦测至少一环境讯息给予该影像处理装置；以及

该影像处理装置依据该环境讯息选择对应的该等背景重建模式。

所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其中该影像感测装置还包括一传感器，用以感测该环境讯息。

所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其中该环境讯息为感光速率(ISO speed)、噪声比(noise level)及光度(Brightness value)所组成的群组至少其中之一。

所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其中该影像感测装置包含电荷耦合组件及互补式金属氧化半导体感应器其中之一。

所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其中每一该背景重建模式分别设有不同的彩色滤镜数组内插法。

所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其中该彩色滤镜数组内插法为重建红像素(R)、绿像素(G)、蓝像素(B)三原色的公式，其计算公式如下：

$R_{43}=K_1\×\frac{G_{33}+G_{53}}{2}+K_2\×\frac{G_{42}+G_{44}}{2}$

其中K₁及K₂为不同环境讯息的水平方向及垂直方向修正值。

附图说明

图1为本发明的像素数组示意图。

图2为本发明处理外界影像的示意图。

具体实施方式

以下由具体实施例配合附图作详细说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

本发明为一种可供选择彩色滤镜数组内插法(Color Filter ArrayInterpolation，CFAI)的影像处理法，首先简略说明内插法，请参阅图1所示，内插法是用于影像感测装置撷取一外界影像时，此影像感测装置包含电荷耦合组件及互补式金属氧化半导体感应器其中之一；接着所撷取影像经由滤镜或滤光片产生一像素数组10，且此像素数组10内具有红像素12(R)、绿像素14(G)、蓝像素16(B)三原色(primary color)，此像素数组10的排列方式是采用绿像素14、蓝像素16(G、B)一列，另一列则是红像素12、绿像素14(R、G)列，进而依序排列组成分布平均的RGB矩阵排列。然而像素数组10的每一像素仅具有单一色彩元素，因此须利用内插法重建每一像素所遗失的色彩元素，使每一像素皆具有三原色，且内插法将每一红色像素12的周边分别有着四个蓝色像素16和四个绿色像素14，像素插值***会利用最近的四个蓝色像素16的光度平均值和四个绿色像素14的光度平均值，为中心的红色像素12计算出所遗失的绿色和蓝色的数据，以使红色像素12得到一完整的RGB光度数据，如下列公式所述红色像素R₄₃补足所遗失的绿色像素16：

$R_{43}=\frac{G_{33}+G_{53}}{2}+\frac{G_{42}+G_{44}}{2}$

同理，蓝色和绿色像素16、14的插补原理亦相同。

请同时参阅图2所示，然而本发明特点在于提供复数背景重建模式18并储存于影像感测装置20内，此影像感测装置20设有一影像处理装置22及传感器24，此传感器24是提供侦测外界的环境讯息26，此环境讯息26为感光速率(ISO speed)、噪声比(noise level)及光度(Brightness value)所组成的群组至少其中之一。再将环境讯息26给予一影像处理装置22，由此影像处理装置22依据环境讯息26判断选择对应的背景重建模式18。当然每一背景重建模式18中分别设有不同的彩色滤镜数组内插法，其补足绿色像素16的运用公式如下：

$R_{43}=K_1\×\frac{G_{33}+G_{53}}{2}+K_2\×\frac{G_{42}+G_{44}}{2}$

其中K₁及K₂分别为不同环境讯息26的水平方向及垂直方向修正值，此修正值是随着环境讯息26不同而改变。因此不同的背景重建模式18有不同的修正值，且此修正值可由业者制造时依需求而设定在影像处理装置22内。

因此本发明由不同环境讯息26分别对应选择一重建背景模式18，使影像色彩重建时能更为真实，所以能有效减少色纹及色噪的产生，进而使影像画质大幅提高。

以上所述是由实施例说明本发明的特点，其目的在使熟习该技术者能暸解本发明的内容并据以实施，而非限定本发明的专利范围，故，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效修饰或修改，仍应包含在所述的申请专利范围中。

Claims (6)

1.一种可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，提供一影像感测装置于重建一背景色彩时使用，该影像感测装置包括一影像处理装置，该可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法包括下列步骤：

提供复数背景重建模式并储存于该影像处理装置内；

该影像感测装置侦测至少一环境讯息给予该影像处理装置；以及

该影像处理装置依据该环境讯息选择对应的该等背景重建模式。

2.如权利要求1所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其特征在于，该影像感测装置还包括一传感器，用以感测该环境讯息。

3.如权利要求1所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其特征在于，该环境讯息为感光速率、噪声比及光度所组成的群组至少其中之一。

4.如权利要求1所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其特征在于，该影像感测装置包含电荷耦合组件及互补式金属氧化半导体感应器其中之一。

5.如权利要求1所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其特征在于，每一该背景重建模式分别设有不同的彩色滤镜数组内插法。

6.如权利要求5所述的可供选择彩色滤镜数组内插法的影像处理法，其特征在于，该彩色滤镜数组内插法为重建红像素(R)、绿像素(G)、蓝像素(B)三原色的公式，其计算公式如下：

$R_{43}=K_1\×\frac{G_{33}+G_{53}}{2}+K_2\×\frac{G_{42}+G_{44}}{2}$

其中K₁及K₂为不同环境讯息的水平方向及垂直方向修正值。

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