專(zhuān)利名稱：圖像插值方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種圖像插值方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠從由具有照相機(jī)功能的移動(dòng)終端捕捉的圖像產(chǎn)生最佳質(zhì)量圖像的圖像插值方法。
背景技術(shù)：
由于技術(shù)上的進(jìn)步，移動(dòng)終端可具有除基本語(yǔ)音通信功能以外的其他功能。在傳統(tǒng)移動(dòng)終端的附加功能之中，用戶往往會(huì)比較喜歡照相機(jī)功能。
用戶可使用在移動(dòng)終端中提供的照相機(jī)功能來(lái)在任何時(shí)候捕捉希望的物體的圖像并存儲(chǔ)捕捉的圖像。在這種情況下，圖像由將從物體反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電荷耦合器件(CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)來(lái)捕捉。
為了使用上述的CCD和CMOS獲得彩色圖像，需要將彩色濾光片布置在CCD和CMOS前面。
在很多移動(dòng)終端中提供的照相機(jī)采用小而價(jià)廉的稱為彩色濾光片陣列(CFA)的彩色濾光片。CFA以微攝鏡頭(micro lens)的形式附在CCD和CMOS前面。CFA使一個(gè)象素僅通過(guò)一種顏色的光并且具有規(guī)則排列的結(jié)構(gòu)。
CFA可具有根據(jù)顏色元素陣列的多種圖案。Bayer圖案被廣泛地使用，并表示在圖1中。綠色(G)的Bayer圖案中的空間頻率特性表示在圖2中。位于圖1的左上端的象素的輸出僅具有G分量。紅色(R)和藍(lán)色(B)分量交替排列在不同的行中。在圖2中，μ和v分別表示與G分量關(guān)聯(lián)的水平和垂直頻率分量，并被用于指示在單位空間(mm)中存在多少采樣。二維的頻率特性可以以水平分量來(lái)表示，也就是說(shuō)，可以以一維來(lái)表示，如在圖3A中所示。
執(zhí)行使用相鄰象素的顏色信息來(lái)計(jì)算每一個(gè)象素的三色信息的過(guò)程，以便可執(zhí)行對(duì)圖1的Bayer圖案的R、G、和B位置的圖像差值。廣泛使用的傳統(tǒng)圖像插值算法為使用具有與將要為給定的象素計(jì)算的顏色信息相同的顏色信息的相鄰象素的最近鄰居復(fù)制算法、雙線性插值算法、和中值插值算法。
現(xiàn)在，將描述傳統(tǒng)的雙線性插值算法。
圖4表示用于解釋傳統(tǒng)的雙線性插值算法的Bayer圖案的例子。
將參照?qǐng)D4來(lái)描述將G分量插入到B或R位置的過(guò)程。
例如，下面的方程1被用于將G分量插入到B8位置。
B8G=(G3+G7+G9+G13)4---(1)]]>在上面的的方程1中，B8G表示在B8位置的G分量值，G3、G7、G9、和G13表示在G3、G7、G9、和G13位置的G分量值。
以相同的方式執(zhí)行將G分量插入到B位置和將G分量插入到R位置。
兩個(gè)相鄰R位置的值的算術(shù)平均值被計(jì)算以將R分量插入到G位置。兩個(gè)相鄰B位置的值的算術(shù)平均值被計(jì)算以將B分量插入到G位置。使用下面的方程2來(lái)計(jì)算算術(shù)平均值。例如，使用下面的方程2以將B和R分量插入到G7位置。
G7B=(B6+B8)2---(2)]]>G7R=(R2+R12)2]]>在上面的方程2中，G7B表示在G7位置的B分量值，B6和B8表示在B6和B8位置的B分量值，G7R表示在G7位置的R分量值，并且R2和R12表示在R2和R12位置的R分量值。
四個(gè)對(duì)角相鄰的象素值的算術(shù)平均值被計(jì)算以將R分量插入到B位置。使用下面的方程3來(lái)計(jì)算算術(shù)平均值。例如，使用下面的方程3以將R分量插入到B8位置并將B分量插入到R12位置。
B8R=(R2+R4+R12+R14)4---(3)]]>R12B=(B6+B8+B16+B18)4]]>在上面的方程3中，B8R表示在B8位置的R分量值，R2、R4、R12、和R14表示在R2、R4、R12、和R14位置的R分量值，R12B表示在R12位置的B分量值，B6、B8、B16、和B18表示在B6、B8、B16、和B18位置的B分量值。
上述傳統(tǒng)的圖像插值方法以算術(shù)方法對(duì)在上、下、左、和右方向以及在對(duì)角方向的相鄰象素的顏色信息取平均值，以將每一個(gè)象素的三顏色分量插入到Bayer圖案中。
通過(guò)傳統(tǒng)的插值方法的算術(shù)平均的頻率特性與如在圖3B中所示的低通濾波器關(guān)聯(lián)。因此，在對(duì)每一個(gè)象素的G分量的插入之后的頻率特性表示在用作曲線3A和圖3B的乘積的曲線3C中。通過(guò)插值，圖3A的三角線被改變?yōu)閳D3C的曲線。圖3B的一部分和圖3A的□部分的乘積形成圖3C的□部分。
傳統(tǒng)的圖像插值方法具有這樣的問(wèn)題，即因?yàn)樵诓豢紤]相鄰象素值的分布的狀態(tài)下對(duì)四個(gè)相鄰象素進(jìn)行算術(shù)平均，所以圖像分辨率降低。也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的圖像插值方法具有這樣的問(wèn)題，即因?yàn)槠渚哂信c低通濾波器相同的消極效果，所以圖像分辨率降低。傳統(tǒng)的圖像插值方法具有另一問(wèn)題，即當(dāng)輸出象素?cái)?shù)量大時(shí)，圖像分辨率進(jìn)一步降低。當(dāng)采樣頻率低時(shí)，混疊現(xiàn)象導(dǎo)致高頻分量出現(xiàn)在低頻分量中，由此降低了圖像分辨率。
因此，需要可從捕捉的圖像產(chǎn)生最佳質(zhì)量圖像的圖像插值方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，設(shè)計(jì)本發(fā)明以解決在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的以上和其他問(wèn)題。因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種能夠從捕捉的圖像產(chǎn)生最佳質(zhì)量圖像的圖像插值方法。
本發(fā)明的以上和其他方面可通過(guò)一種插入顏色圖像分量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法包括從通過(guò)捕捉物體的圖像而獲得的光信號(hào)提取Bayer圖案；計(jì)算與提取的Bayer圖案的至少一個(gè)綠色(G)位置垂直或水平相鄰的紅色(R)或藍(lán)色(B)分量值的算術(shù)平均值，并將R或B分量插入到該至少一個(gè)G位置；在將R或B分量插入到至少一個(gè)G位置之后，計(jì)算在與至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的G、B、或R分量值之間的水平差值和垂直差值；比較通過(guò)將水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值時(shí)，使用與水平差值和垂直差值的較小差值關(guān)聯(lián)的水平或垂直相鄰的G位置的G、B、或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G、B、或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值小于該閾值時(shí)，使用中值方法將G、B、或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
本發(fā)明的以上和其他方面可通過(guò)一種插入顏色圖像分量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法包括從通過(guò)捕捉物體的圖像而獲得的光信號(hào)提取Bayer圖案；計(jì)算與提取的Bayer圖案的至少一個(gè)綠色(G)位置垂直或水平相鄰的紅色(R)或藍(lán)色(B)分量值的算術(shù)平均值，并將R或B分量插入到該至少一個(gè)G位置；在將R或B分量插入到至少一個(gè)G位置之后，對(duì)與至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的G分量執(zhí)行離散余弦變換(DCT)操作，分析DCT系數(shù)的模式，并將G分量插入到該至少一個(gè)R位置或B位置；計(jì)算與該至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的B或R分量值之間的水平差值和垂直差值，比較通過(guò)將水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值時(shí)，使用與水平差值和垂直差值的較小差值關(guān)聯(lián)的水平或垂直相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值小于該閾值時(shí)，使用中值方法將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的以上和其他方面和優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，其中圖1表示綠色(G)的傳統(tǒng)Bayer圖案的例子；圖2表示圖1的空間頻率特性的例子；圖3A-3C表示傳統(tǒng)的圖像插值方法的頻率特性的例子；圖4表示用于傳統(tǒng)雙線性插值算法的傳統(tǒng)Bayer圖案的例子；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖；圖6表示用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值的Bayer圖案的例子；圖7A和7B是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的流程圖；圖8A-8D表示基于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的Bayer圖案的例子；圖9A-9C表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于將紅色(R)和藍(lán)色(B)分量插入到G位置的Bayer圖案的例子；圖10A和10B表示在圖像插值方法中基于相鄰分量的方向性的G分量的Bayer圖案的例子；圖11A-11C表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的頻率特性的例子；圖12A和12B是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的圖像插值方法的流程圖；和圖13A-13C是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的解釋性示圖。
在所有附圖中，應(yīng)該注意，相同的標(biāo)號(hào)被用于描述同一或類(lèi)似部件、特性、和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
這里，將在以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
在下面的描述中，為了簡(jiǎn)明，將省略對(duì)包括在這里的已知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。
在下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行的描述中，顯示了Bayer圖案的具體細(xì)節(jié)。對(duì)這些具體細(xì)節(jié)的描述是示例性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不使用上述具體細(xì)節(jié)的情況下來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖。
參照?qǐng)D5，射頻(RF)模塊21執(zhí)行移動(dòng)終端的通信功能。RF模塊21包括RF發(fā)射機(jī)(未顯示)，用于上轉(zhuǎn)換并放大將被發(fā)送的信號(hào)的頻率；和RF接收機(jī)(未顯示)，用于低噪聲放大接收的信號(hào)并下轉(zhuǎn)換接收的信號(hào)的頻率。
MODEM 23包括用于編碼并調(diào)制將被發(fā)送的信號(hào)的發(fā)射機(jī)(未顯示)和用于解調(diào)制并解碼接收的信號(hào)的接收機(jī)(未顯示)等。
音頻處理模塊25執(zhí)行通過(guò)控制模塊10再現(xiàn)從MODEM 23輸出的接收的音頻信號(hào)或者通過(guò)控制模塊10將從麥克風(fēng)(MIC)產(chǎn)生的發(fā)送音頻信號(hào)輸出給MODEM 23的功能。而且，音頻處理模塊25將從MODEM 23接收的數(shù)據(jù)之中的語(yǔ)音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)的聲音，然后，通過(guò)揚(yáng)聲器(SPK)輸出該可聽(tīng)的聲音。另外，音頻處理模塊25將輸入語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，然后，將該數(shù)據(jù)輸出給MODEM 23。音頻處理模塊25可被集成到控制模塊10中。
鍵輸入模塊27包括用于輸入數(shù)字和字母信息的鍵和用于設(shè)置多種功能的功能鍵。
存儲(chǔ)器模塊29可包括程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等。程序存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)用于控制移動(dòng)終端的一般操作的程序。更具體地講，程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于對(duì)在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照相機(jī)模式下的物體的圖像的每一個(gè)象素執(zhí)行圖像插值的程序。程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)將被與和R或B位置相鄰的象素的R、G、或B分量之間的差值的絕對(duì)值比較的閾值，以便R、G、或B分量被插入到根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的R或B位置。在這種情況下，該閾值是通過(guò)圖像質(zhì)量評(píng)估來(lái)確定的高圖像質(zhì)量值。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器臨時(shí)存儲(chǔ)在程序的執(zhí)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。更具體地講，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)在照相機(jī)模式下捕捉的圖像的數(shù)據(jù)。
控制模塊10控制移動(dòng)終端的全部操作?？刂颇K10可包括MODEM 23，并控制用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的操作。
照相機(jī)模塊50捕捉圖像，并包括用于將捕捉的圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的照相機(jī)傳感器。假設(shè)，照相機(jī)傳感器是電荷耦合器件(CCD)傳感器。在具有用于逐象素地僅使一種顏色的光信號(hào)通過(guò)照相機(jī)模塊50的規(guī)則排列的結(jié)構(gòu)的彩色濾光片陣列(CFA)前面采用CCD傳感器。根據(jù)CFA，從多種顏色的象素提取單一顏色的象素值。
信號(hào)處理模塊60處理從照相機(jī)模塊50輸出的圖像信號(hào)，并且可由數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)實(shí)現(xiàn)。信號(hào)處理模塊60根據(jù)采樣周期處理圖像信號(hào)。信號(hào)處理模塊60通過(guò)用于使用相鄰象素的信息估計(jì)每一個(gè)象素的丟失象素信息的Bayer圖案來(lái)處理圖像信號(hào)。
圖像處理模塊70執(zhí)行產(chǎn)生用于顯示由信號(hào)處理模塊60處理的圖像信號(hào)的屏幕數(shù)據(jù)的功能。圖像處理模塊70根據(jù)顯示模塊80的標(biāo)準(zhǔn)傳送在控制模塊10的控制下接收的圖像信號(hào)或者由照相機(jī)模塊50捕捉的圖像的數(shù)據(jù)。圖像處理模塊70壓縮或者解壓縮圖像數(shù)據(jù)。
顯示模塊80根據(jù)控制模塊10的控制操作顯示在程序的執(zhí)行期間產(chǎn)生的消息。當(dāng)在照相機(jī)捕捉模式下圖像插值被執(zhí)行時(shí)，顯示模塊80將由圖像處理模塊70處理的圖像信號(hào)顯示在屏幕上。顯示模塊80顯示從控制模塊10輸出的用戶數(shù)據(jù)。顯示模塊80可使用液晶顯示器(LCD)。在LCD的情況下，顯示模塊80可包括LCD控制器、能夠存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、LCD部件等。當(dāng)使用觸摸屏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)LCD時(shí)，鍵輸入模塊27和LCD可用作輸入單元。
將參照?qǐng)D5來(lái)描述移動(dòng)終端的操作。當(dāng)用戶在通過(guò)鍵輸入模塊27的撥號(hào)操作之后設(shè)置信號(hào)傳輸模式時(shí)，控制模塊10檢測(cè)設(shè)置的信號(hào)傳輸模式，控制MODEM 23處理接收的撥號(hào)的信息，并且控制RF模塊21將處理的信息轉(zhuǎn)換為RF信號(hào)并輸出該RF信號(hào)。隨后，當(dāng)被叫方產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)時(shí)，控制模塊10通過(guò)RF模塊21和MODEM 23檢測(cè)該響應(yīng)信號(hào)。用戶通過(guò)經(jīng)音頻處理模塊25建立的語(yǔ)音通信路徑來(lái)執(zhí)行通信功能。另一方面，當(dāng)信號(hào)接收模式被執(zhí)行時(shí)，控制模塊10通過(guò)MODEM 23檢測(cè)信號(hào)接收模式并控制音頻處理模塊25產(chǎn)生鈴聲。隨后，當(dāng)用戶響應(yīng)時(shí)，控制模塊10檢測(cè)該響應(yīng)。用戶通過(guò)經(jīng)音頻處理模塊25建立的語(yǔ)音通信路徑來(lái)執(zhí)行通信功能。雖然已在以上描述了在信號(hào)發(fā)送和接收模式中的語(yǔ)音通信的例子，但是除語(yǔ)音通信以外的傳遞分組數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信功能可被執(zhí)行。當(dāng)進(jìn)入空閑模式或者執(zhí)行字符或文本通信時(shí)，控制模塊10控制顯示模塊80顯示通過(guò)MODEM 23處理的字符或文本數(shù)據(jù)。
移動(dòng)終端捕捉人物或景色的圖像以將捕捉的圖像顯示在屏幕上或者發(fā)送捕捉的圖像。首先，照相機(jī)模塊50可安裝在手提電話里面或者連接在手提電話外面。也就是說(shuō)，照相機(jī)模塊50可以是外部或者內(nèi)部照相機(jī)。照相機(jī)模塊50可使用CCD傳感器。由照相機(jī)模塊50捕捉的圖像由內(nèi)部CCD傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并且該電信號(hào)被施加于信號(hào)處理模塊60。信號(hào)處理模塊60對(duì)該電信號(hào)采樣，將采樣的信號(hào)轉(zhuǎn)換為已在其中插入相鄰象素的RGB分量的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸出給圖像處理模塊70。
現(xiàn)在，將描述當(dāng)捕捉人物或景色的圖像時(shí)對(duì)由照相機(jī)模塊50捕捉的圖像執(zhí)行圖像插值的移動(dòng)終端的操作。首先，控制模塊10控制顯示模塊80顯示指示照相機(jī)模式的鍵數(shù)據(jù)。鍵數(shù)據(jù)從通過(guò)鍵輸入模塊27輸入的鍵產(chǎn)生。隨后，控制模塊10通過(guò)照相機(jī)模塊50將從物體(比如，人物或景色)反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電圖像信號(hào)。電圖像信號(hào)被CFA過(guò)濾以逐象素地使僅一種顏色的光信號(hào)通過(guò)，并且形成規(guī)則排列的Bayer圖案?？刂颇K10控制信號(hào)處理模塊60以獲得在Bayer圖案的R、G、和B位置的所有顏色分量。信號(hào)處理模塊60使用相鄰象素的顏色信息來(lái)獲得每一個(gè)象素的三色信息，并輸出基于獲得的三色信息的處理的圖像信號(hào)。
也就是說(shuō)，如在圖6中所示，可形成一般的Bayer圖案。在基于CFA的Bayer圖案中，用作亮度分量的G分布占有50％，用作色度分量的R和B分別分布占有25％。在這種情況下，R和B交替排列在不同的行中，并且G位于R和B之間。對(duì)于每一個(gè)Bayer圖案的每一個(gè)象素，可獲得三色信息。下面將對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖7A和7B是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的流程圖。
參照?qǐng)D7A和7B，在步驟S711和S713，控制模塊10在空閑狀態(tài)下確定照相機(jī)模式。當(dāng)確定操作模式是照相機(jī)模式時(shí)，控制模塊10在步驟S715執(zhí)行照相機(jī)模式并將控制信號(hào)施加于與照相機(jī)模式關(guān)聯(lián)的每一個(gè)模塊。
在步驟S717，控制模塊10可通過(guò)照相機(jī)模塊50獲得在圖6中表示的Bayer圖案。隨后，根據(jù)控制模塊10的控制操作通過(guò)使用經(jīng)照相機(jī)模塊50的Bayer圖案來(lái)執(zhí)行下面的圖像插值過(guò)程。
為了將R分量和B分量插入到圖6的G位置，在步驟S719中，圖像插值過(guò)程使用位于如圖8A中所示的每一個(gè)G位置的垂直或水平方向的R分量或B分量的值的算術(shù)平均值來(lái)插入R分量或B分量。將參照?qǐng)D9來(lái)對(duì)圖像插值過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖9A-9C表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于將R分量和B分量插入到G位置的Bayer圖案的例子。
參照?qǐng)D9A，用于將B分量插入到Bayer圖案的G5位置的過(guò)程計(jì)算位于G5位置的垂直方向的B2和B8的B分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的B分量插入到G5位置。為了幫助對(duì)將R分量和B分量插入到G位置的理解，在每一個(gè)象素分量附上數(shù)字。
用于將R分量插入到G5位置的過(guò)程計(jì)算位于G5位置的水平方向的R4和R6的R分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的R分量插入到G5位置。這些可以表示為下面的方程4G5=(B2+B8)2...(a)---(4)]]>G5=(R4+R6)2...(b)]]>方程4(a)被用于計(jì)算將被插入到G5位置的B分量，方程4(b)被用于計(jì)算將被插入到G5位置的R分量。在上面的方程4中，B2和B8表示在B2和B8位置的B分量值，R4和R6表示在R4和R6位置的R分量值。
隨后，在步驟S721，控制模塊10確定將R分量和B分量插入到G位置是否已經(jīng)結(jié)束。重復(fù)以上過(guò)程，直到將R分量和B分量插入到G位置結(jié)束。將R分量和B分量插入到所有的G位置的結(jié)果表示在圖8B中。
如果將R分量和B分量插入到G位置已經(jīng)結(jié)束，則執(zhí)行將G和B分量插入到R位置的過(guò)程和將G和R分量插入到B位置的過(guò)程。在這種情況下，對(duì)R位置的圖像插值和對(duì)B位置的圖像插值被同時(shí)執(zhí)行。R位置和B位置的插值過(guò)程的優(yōu)先次序未被限定。相應(yīng)地，在R位置或B位置的圖像插值可被首先執(zhí)行。為了幫助對(duì)本發(fā)明的圖像插值的理解，將順序描述將G分量插入到R位置和B位置、將B分量插入到R位置、和將R分量插入到B位置。
首先，在步驟S723，計(jì)算在與R位置或B位置相鄰的G位置的G分量值之間的水平差ΔX和垂直差ΔY?？刂颇K10使用下面的方程5來(lái)計(jì)算水平差ΔX和垂直差ΔY。
ΔX＝|與將在其中插入G分量的R位置或B位置水平相鄰的G位置之間的G分量差值|ΔY＝|與將在其中插入G分量的R位置或B位置垂直相鄰的G位置之間的G分量差值|(5)例如，當(dāng)如在圖9B中所示G分量被插入到R14位置時(shí)，水平差ΔX是G13-G15的絕對(duì)值，垂直差ΔY是G11-G17的絕對(duì)值。也就是說(shuō)，ΔX＝|G13-G15|，ΔY＝|G11-G17|。
當(dāng)如在圖9C中所示G分量被插入到B23位置時(shí)，水平差ΔX是G22-G24的絕對(duì)值，垂直差ΔY是G20-G26的絕對(duì)值。也就是說(shuō)，ΔX＝|G22-G24|，ΔY＝|G20-G26|。
隨后，在步驟S724，控制模塊10確定通過(guò)將水平差ΔX減去垂直差ΔY而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值是否大于閾值T。也就是說(shuō)，控制模塊10確定|ΔX-ΔY|＞T的條件是否滿足。
如果|ΔX-ΔY|的值大于T，則在步驟S726控制模塊10確定垂直差值ΔY是否大于水平差值ΔX和閾值T之和。也就是說(shuō)，控制模塊10確定ΔY＞ΔX+T的條件是否滿足。
如果值ΔY的大于值ΔX+T，則在步驟S728控制模塊10計(jì)算水平相鄰的G位置的G分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的G分量可使用下面的方程6來(lái)計(jì)算R14G=(G13+G15)2---(6)]]>在上面的方程6中，R14G表示將要被插入到R14位置的G分量的值，G13和G15表示在G13位置和G15位置的G分量值。
然而，如果值ΔY小于值ΔX+T，則在步驟S730控制模塊10計(jì)算垂直相鄰的G位置的G分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的G分量可使用下面的方程7來(lái)計(jì)算R14G=G11+G172---(7)]]>
在上面的方程7中，R14G表示將要被插入到R14位置的G分量的值，G11和G17表示在G11位置和G17位置的G分量值。
然而，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則在步驟S732通過(guò)使用中值方法將具有通過(guò)將除最小值和最大值之外的中間的G位置的G分量值之和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到R位置。
另一方面，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則控制模塊10可計(jì)算水平和垂直相鄰的G位置的G分量值之和，然后將具有通過(guò)將該和除以4而獲得的結(jié)果值的G分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的G分量可使用下面的方程8來(lái)計(jì)算R14G=(G11+G13+G15+G17)4---(8)]]>在上面的方程8中，R14G表示將要被插入到R14位置的G分量的值，G11、G13、G15和G17表示在G11位置、G13位置、G15位置和G17位置的G分量值。
G分量可以以與如上所述G分量被插入到R位置相同的方式被插入到B位置。
也就是說(shuō)，為了將G分量插入到B位置，在步驟S724，控制模塊10確定通過(guò)將水平差ΔX減去垂直差ΔY而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值是否大于閾值T。也就是說(shuō)，控制模塊10確定|ΔX-ΔY|＞T的條件是否滿足。
如果|ΔX-ΔY|的值大于T，則在步驟S726控制模塊10確定垂直差值ΔY是否大于水平差值ΔX和閾值T之和。也就是說(shuō)，控制模塊10確定ΔY＞ΔX+T的條件是否滿足。
如果值ΔY的大于值ΔX+T，則在步驟S728控制模塊10計(jì)算水平相鄰的G位置的G分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的G分量可使用下面的方程9來(lái)計(jì)算B23G=(G22+G24)2---(9)]]>在上面的方程9中，B23G表示將要被插入到B23位置的G分量的值，G22和G24表示在G22位置和G24位置的G分量值。
然而，如果值ΔY小于值ΔX+T，則在步驟S730控制模塊10計(jì)算垂直相鄰的G位置的G分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的G分量可使用下面的方程10來(lái)計(jì)算B23=(G20+G26)2---(10)]]>在上面的方程10中，B23G表示將要被插入到B23位置的G分量的值，G20和G26表示在G20位置和G26位置的G分量值。
然而，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則在步驟S732通過(guò)使用中值方法將具有通過(guò)將除最小值和最大值之外的中間的G位置的G分量值之和除以2而獲得的結(jié)果值的G分量插入到B位置。
另一方面，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則控制模塊10可計(jì)算水平和垂直相鄰的G位置的G分量值之和，然后將具有通過(guò)將該和除以4而獲得的結(jié)果值的G分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的G分量可使用下面的方程11來(lái)計(jì)算B23G=(G20+G22G24+G26)4---(11)]]>在上面的方程11中，B23G表示將要被插入到B23位置的G分量的值，G20、G22、G24、和G26表示在G20位置、G22位置、G24位置和G26位置的G分量值。
隨后，在步驟S734，控制模塊10確定將G分量插入到Bayer圖案的所有的R位置和B位置是否已經(jīng)結(jié)束。重復(fù)以上過(guò)程，直到將G分量插入到所有的R位置和B位置結(jié)束。將G分量插入到所有的R位置和B位置的結(jié)果表示在圖8C中。
如果將G分量插入到R位置和B位置已經(jīng)結(jié)束，則執(zhí)行將B分量插入到R位置的過(guò)程和將R分量插入到B位置的過(guò)程。在這種情況下，將B分量圖像插值到R位置和將R分量圖像插值到B位置被同時(shí)執(zhí)行。為了幫助對(duì)根據(jù)本發(fā)明的圖像插值的理解，將順序描述將B分量插入到R位置和將R分量插入到B位置。
首先，將描述將B分量插入到R位置的過(guò)程。
在步驟S736，計(jì)算在與R位置相鄰的G位置的B分量值之間的水平差ΔX和垂直差ΔY。控制模塊10使用下面的方程12來(lái)計(jì)算水平差ΔX和垂直差ΔY以將B分量插入到R位置。
ΔX＝|與將在其中插入B分量的R位置水平相鄰的G位置之間的B分量差值|ΔY＝|與將在其中插入B分量的R位置垂直相鄰的G位置之間的B分量差值|(12)例如，當(dāng)如在圖9B中所示B分量被插入到R14位置時(shí)，水平差ΔX是通過(guò)將G13位置的B分量值減去G15位置的B分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。垂直差ΔY是通過(guò)將G11位置的B分量值減去G17位置的B分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。也就是說(shuō)，ΔX＝|G13B-G15B|，ΔY＝|G11B-G17B|，G11B、G13B、G15B、和G17B表示在G11、G13、G15、和G17位置的B分量值。
當(dāng)R分量被插入到B23位置時(shí)，水平差ΔX是通過(guò)將G22位置的R分量值減去G24位置的R分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。垂直差ΔY是通過(guò)將G20位置的R分量值減去G26位置的R分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。也就是說(shuō)，ΔX＝|G22R-G24R|，ΔY＝|G20R-G26R|，G20R、G22R、G24R、和G26R表示在G20、G22、G24、和G26位置的R分量值。
隨后，在步驟S738，控制模塊10確定通過(guò)將水平差ΔX減去垂直差ΔY而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值是否大于閾值T。也就是說(shuō)，控制模塊10確定|ΔX-ΔY|＞T的條件是否滿足。
如果|ΔX-ΔY|的值大于T，則在步驟S740控制模塊10確定垂直差值ΔY是否大于水平差值ΔX和閾值T之和。也就是說(shuō)，控制模塊10確定ΔY＞ΔX+T的條件是否滿足。
如果值ΔY的大于值ΔX+T，則在步驟S742控制模塊10計(jì)算水平相鄰的G位置的B分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的B分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的B分量可使用下面的方程13來(lái)計(jì)算R14B=(G13B+G15B)2---(13)]]>在上面的方程13中，R14B表示將要被插入到R14位置的B分量的值，G13B和G15B表示在G13位置和G15位置的B分量值。
然而，如果值ΔY小于值ΔX+T，則在步驟S744控制模塊10計(jì)算垂直相鄰的G位置的B分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的B分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的B分量可使用下面的方程14來(lái)計(jì)算R14B=(G11B+G17B)2---(14)]]>在上面的方程14中，R14B表示將要被插入到R14位置的B分量的值，G11B和G17B表示在G11位置和G17位置的B分量值。
然而，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則在步驟S746通過(guò)使用中值方法將具有通過(guò)將除最小值和最大值之外的中間的G位置的B分量值之和除以2而獲得的結(jié)果值的B分量插入到R位置。
另一方面，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則控制模塊10可計(jì)算水平和垂直相鄰的G位置的B分量值之和，然后將具有通過(guò)將該和除以4而獲得的結(jié)果值的B分量插入到R位置。也就是說(shuō)，R位置的B分量可使用下面的方程15來(lái)計(jì)算R14B=(G11B+G13B+G15B+G17B)4---(15)]]>在上面的方程15中，R14B表示將要被插入到R14位置的B分量的值，G11B、G13B、G15B、和G17B表示在G11位置、G13位置、G15位置和G17位置的B分量值。
R分量可以以與如上所述B分量被插入到R位置相同的方式被插入到B位置。
計(jì)算在與B位置相鄰的G位置的R分量值之間的水平差ΔX和垂直差ΔY(步驟S736)?？刂颇K10使用下面的方程16來(lái)計(jì)算水平差ΔX和垂直差ΔY以將R分量插入到B位置。
ΔX＝|與將在其中插入R分量的B位置水平相鄰的G位置之間的R分量差值|ΔY＝|與將在其中插入R分量的B位置垂直相鄰的G位置之間的R分量差值|(16)例如，當(dāng)如圖9C所示R分量被插入到B23位置時(shí)，水平差ΔX是通過(guò)將G22位置的R分量值減去G24位置的R分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。垂直差ΔY是通過(guò)將G20位置的R分量值減去G26位置的R分量值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值。也就是說(shuō)，ΔX＝|G22R-G24R|，ΔY＝|G20R-G26R|，G20R、G22R、G24R、和G26R表示在G20、G22、G24、和G26位置的R分量值。
隨后，在步驟S738，控制模塊10確定通過(guò)將水平差ΔX減去垂直差ΔY而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值是否大于閾值T。也就是說(shuō)，控制模塊10確定|ΔX-ΔY|＞T的條件是否滿足。
如果|ΔX-ΔY|的值大于T，則在步驟S740控制模塊10確定垂直差值ΔY是否大于水平差值ΔX和閾值T之和。也就是說(shuō)，控制模塊10確定ΔY＞ΔX+T的條件是否滿足。
如果值ΔY的大于值ΔX+T，則在步驟S742控制模塊10計(jì)算水平相鄰的G位置的R分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的R分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的R分量可使用下面的方程17來(lái)計(jì)算B23R=(G22R+G24R)2---(17)]]>在上面的方程17中，B23R表示將要被插入到B23位置的R分量的值，G22R和G24R表示在G22位置和G24位置的R分量值。
如果值ΔY小于值ΔX+T，則在步驟S744控制模塊10計(jì)算垂直相鄰的G位置的R分量值之和，并將具有通過(guò)將該和除以2而獲得的結(jié)果值的R分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的R分量可使用下面的方程18來(lái)計(jì)算B23R=(G20R+G26R)2---(18)]]>在上面的方程18中，B23R表示將要被插入到B23位置的R分量的值，G20R和G26R表示在G20位置和G26位置的R分量值。
然而，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則在步驟S746通過(guò)使用中值方法將具有通過(guò)將除最小值和最大值之外的中間的G位置的R分量值之和除以2而獲得的結(jié)果值的R分量插入到B位置。
另一方面，如果|ΔX-ΔY|的值小于T，則控制模塊10可計(jì)算水平和垂直相鄰的G位置的R分量值之和，然后將具有通過(guò)將該和除以4而獲得的結(jié)果值的R分量插入到B位置。也就是說(shuō)，B位置的R分量可使用下面的方程19來(lái)計(jì)算B23R=(G20R+G22R+G24R+G26R)4---(19)]]>在上面的方程19中，B23R表示將要被插入到B23位置的R分量的值，G20R、G22R、G24R、和G26R表示在G20、G22、G24、和G26位置的R分量值。
隨后，在步驟S748，控制模塊10確定將B分量和R分量插入到Bayer圖案所有的R位置和B位置是否已經(jīng)結(jié)束。重復(fù)以上過(guò)程，直到將B分量和R分量插入到所有的R位置和B位置結(jié)束。將所有丟失的分量插入到所有的R位置、G位置和B位置的結(jié)果表示在圖8D中。
相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的圖像插值方法逐象素地插入丟失的顏色信息。當(dāng)不存在與位于Bayer圖案的邊緣的象素相鄰的可比較的象素時(shí)，按照原樣使用相鄰象素的分量。
當(dāng)如在圖10A中所示根據(jù)相鄰分量的方向性插入G分量時(shí)，可看出，如在圖10B中所示，G分量在垂直方向被插入。在圖10A中表示的奇數(shù)水平分量的頻率特性與在圖11A中表示的相同。在圖11A中表示的偶數(shù)水平分量的頻率特性具有如在圖11B中所示的相位改變。
根據(jù)如在圖10B中所示的在其中插入顏色分量的圖案的頻率特性，奇數(shù)行和偶數(shù)行的頻譜在采樣頻率的奇數(shù)倍彼此異相。當(dāng)異相的分量彼此抵消時(shí)，結(jié)果表示在圖11C中?？紤]異相的分量的插值方法具有如圖11C所示的空間頻率特性。
圖12A和12B是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的圖像插值方法的流程圖，圖13A-13C是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像插值方法的解釋性示圖。
參照?qǐng)D7A、7B、12A、和1 2B，步驟S711到S721表示用于將R分量和B分量插入到G位置的方法，步驟S734到S748表示用于將B分量插入到R位置和將R分量插入到B位置的方法。因?yàn)樵趫D12A中表示的步驟S711到S721的處理與圖7A的步驟S711到S721的處理相同，所以省略描述。執(zhí)行圖12A和12B的過(guò)程以代替圖7A，并且在執(zhí)行圖12B的過(guò)程之后執(zhí)行圖7B的過(guò)程。
為了在將R分量和B分量插入到G位置之后將G分量插入到R位置和B位置，在步驟S823，控制模塊10提取與R位置或B位置相鄰的G分量。
隨后，在步驟S825，控制模塊10將提取的G分量轉(zhuǎn)換為2×2象素的格式。在這種情況下，控制模塊10將在將要在其中插入G分量的R位置或B位置的左側(cè)的G位置的G分量排列在第一行的第一列?？刂颇K10將在該R位置或B位置的上側(cè)的G位置的G分量排列在第一行的第二列。控制模塊10將在該R位置或B位置的下側(cè)的G位置的G分量排列在第二行的第二列?？刂颇K10將在該R位置或B位置的右側(cè)的G位置的G分量排列在第二行的第一列。這個(gè)過(guò)程可從圖13A和13B看出。
隨后，在步驟S827，控制模塊10通過(guò)DCT處理執(zhí)行到基于離散余弦變換(DCT)系數(shù)的2×2象素格式的轉(zhuǎn)換。
也就是說(shuō)，由二維矩陣定義的圖像數(shù)據(jù)被從空間域轉(zhuǎn)換到頻域。如在圖13C中所示，DCT系數(shù)C1、C2、C3、和C4分別為低頻系數(shù)、水平頻率系數(shù)、垂直頻率系數(shù)、和高頻系數(shù)。
在步驟S829，控制模塊10確定DCT系數(shù)的低頻系數(shù)是否為最大。如果低頻系數(shù)最大，則在步驟S831控制模塊10計(jì)算與R位置或B位置相鄰的四個(gè)G位置的G分量值的算術(shù)平均值，并將具有計(jì)算的算術(shù)平均值的G分量插入到R位置或B位置。也就是說(shuō)，如果在DCT系數(shù)中低頻系數(shù)最大，則其指示整個(gè)圖案是均勻的。相應(yīng)地，相鄰G位置的G分量值被算術(shù)平均，并且具有該算術(shù)平均值的G分量被插入。
可使用下面的方程20將G分量插入到R位置或B位置R=G1+G2+G3+G44,]]>B=G1+G2+G3+G44---(20)]]>在上面的方程20中，G1、G2、G3、和G4表示與R位置或B位置相鄰的G位置的G分量值。
另一方面，在步驟S831，可選擇與R位置或B位置相鄰的四個(gè)G位置的G分量之一而不使用上面的方程20，從而選擇的G分量被插入到R位置或B位置。也就是說(shuō)，G分量值G1、G2、G3、和G4之一被選擇，并且具有該選擇的值的G分量可被插入到R位置或B位置。
然而，如果在DCT系數(shù)中低頻系數(shù)不是最大，則在步驟S833控制模塊10確定水平頻率系數(shù)是否為最大。如果水平頻率系數(shù)最大，則在步驟S835控制模塊10計(jì)算具有2×2象素格式的與R位置或B位置垂直相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值，并將具有該計(jì)算的算術(shù)平均值的G分量插入到R位置或B位置。也就是說(shuō)，如果在DCT系數(shù)中水平頻率系數(shù)最大，則其指示具有2×2象素格式的水平圖案具有顯著差異。相應(yīng)地，必須使用具有2×2象素格式的垂直圖案。
在這種情況下，可使用下面的方程21將G分量插入到R位置或B位置
R=G1+G32]]>或R=G2+G42]]>B=G1+G32]]>或B=G2+G42---(21)]]>在上面的方程21中，R是在R位置的G分量，B是在B位置的G分量。G1和G3、或者G2和G4是具有2×2象素格式的在垂直相鄰的G位置的G分量值。
然而，如果在DCT系數(shù)中水平頻率系數(shù)不是最大，則在步驟S837控制模塊10確定垂直頻率系數(shù)是否為最大。如果垂直頻率系數(shù)最大，則在步驟S839控制模塊10計(jì)算具有2×2象素格式的與R位置或B位置水平相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值，并將具有該計(jì)算的算術(shù)平均值的G分量插入到R位置或B位置。也就是說(shuō)，如果在DCT系數(shù)中垂直頻率系數(shù)最大，則其指示具有2×2象素格式的垂直圖案具有顯著差異。相應(yīng)地，必須使用具有2×2象素格式的水平圖案。
在這種情況下，可使用下面的方程22將G分量插入到R位置或B位置R=G1+G22]]>或R=G3+G42]]>B=G1+G22]]>或B=G3+G42---(22)]]>在上面的方程22中，R是在R位置的G分量值，B是在B位置的G分量值。G1和G2、或者G3和G4是具有2×2象素格式的在水平相鄰的G位置的G分量值。
然而，如果在DCT系數(shù)中垂直頻率系數(shù)不是最大，則確定在DCT系數(shù)中高頻系數(shù)最大。在步驟S841，控制模塊10計(jì)算具有2×2象素格式的與R位置或B位置對(duì)角相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值，并將具有該計(jì)算的算術(shù)平均值的G分量插入到R位置或B位置。也就是說(shuō)，如果在DCT系數(shù)中高頻系數(shù)最大，則其指示具有2×2象素格式的水平和垂直圖案具有顯著差異。相應(yīng)地，必須使用具有2×2象素格式的對(duì)角圖案。
在這種情況下，可使用下面的方程23將G分量插入到R位置或B位置R=G1+G42]]>或R=G2+G32]]>
B=G1+G42]]>或B=G2+G32---(23)]]>在上面的方程23中，R是在R位置的G分量，B是在B位置的G分量。G1和G4、或者G2和G3是具有2×2象素格式的在對(duì)角相鄰的G位置的G分量值。
隨后，以與如上所述將G分量插入到R位置或B位置相同的方式執(zhí)行將B分量插入到R位置的過(guò)程和將R分量插入到B位置的過(guò)程。省略對(duì)將B和R分量插入到R位置和B位置的描述。
雖然為了說(shuō)明的目的已公開(kāi)了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種修改、增加、和替換。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是由下面的權(quán)利要求及其等同物的全部范圍來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種插入顏色圖像分量的方法，包括從通過(guò)捕捉物體的圖像而獲得的光信號(hào)提取Bayer圖案；計(jì)算與提取的Bayer圖案的至少一個(gè)綠色(G)位置垂直或水平相鄰的紅色(R)或藍(lán)色(B)分量值的算術(shù)平均值，并將R或B分量插入到該至少一個(gè)G位置；在將R或B分量插入到至少一個(gè)G位置之后，計(jì)算在與至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的G、B、或R分量值之間的水平差值和垂直差值；比較通過(guò)將水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值時(shí)，使用與水平差值和垂直差值的較小差值關(guān)聯(lián)的水平或垂直相鄰的G位置的G、B、或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G、B、或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值小于該閾值時(shí)，使用中值方法將G、B、或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，水平差值是與插值位置水平相鄰的象素之間的差值的絕對(duì)值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，垂直差值是與插入位置垂直相鄰的象素之間的差值的絕對(duì)值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，比較和插入的步驟包括比較通過(guò)將G分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值；當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值并且G分量值之間的水平差值小于垂直差值時(shí)，使用水平相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值并且G分量值之間的水平差值大于垂直差值時(shí)，使用垂直相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)通過(guò)將G分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，使用中值方法將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，比較和插入的步驟包括比較通過(guò)將B或R分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值；當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值并且B或R分量值之間的水平差值小于垂直差值時(shí)，使用水平相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值并且B或R分量值之間的水平差值大于垂直差值時(shí)，使用垂直相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)通過(guò)將B或R分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，使用中值方法將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)通過(guò)將G分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，使用除中值方法之外的水平和垂直相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)通過(guò)將B或R分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，使用除中值方法之外的水平和垂直相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
10.一種插入顏色圖像分量的方法，包括從通過(guò)捕捉物體的圖像而獲得的光信號(hào)提取Bayer圖案；計(jì)算與提取的Bayer圖案的至少一個(gè)綠色(G)位置垂直或水平相鄰的紅色(R)或藍(lán)色(B)分量值的算術(shù)平均值，并將R或B分量插入到該至少一個(gè)G位置；在將R或B分量插入到至少一個(gè)G位置之后，對(duì)與至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的G分量執(zhí)行離散余弦變換(DCT)，分析DCT系數(shù)的模式，并將G分量插入到該至少一個(gè)R位置或B位置；計(jì)算與該至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的B或R分量值之間的水平差值和垂直差值，比較通過(guò)將水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值與預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)該絕對(duì)值大于該閾值時(shí)，使用與水平差值和垂直差值的較小差值關(guān)聯(lián)的水平或垂直相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和當(dāng)該絕對(duì)值小于該閾值時(shí)，使用中值方法將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，分析DCT系數(shù)模式的步驟包括使用在DCT系數(shù)中的最大系數(shù)來(lái)分析圖案。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置的步驟包括提取與至少一個(gè)R位置或B位置垂直和水平相鄰的G分量；將提取的G分量轉(zhuǎn)換為預(yù)定的水平和垂直象素格式；和對(duì)該預(yù)定的水平和垂直象素格式執(zhí)行DCT操作，并執(zhí)行到預(yù)定的由DCT系數(shù)構(gòu)造的水平和垂直象素格式的轉(zhuǎn)換。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，預(yù)定的水平和垂直象素格式是2×2象素格式。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，將提取的G分量轉(zhuǎn)換為預(yù)定的水平和垂直象素格式的步驟包括將在將要在其中插入G分量的至少一個(gè)R位置或B位置的左側(cè)的G位置的G分量排列在第一行的第一列；將在該至少一個(gè)R位置或B位置的上側(cè)的G位置的G分量排列在第一行的第二列；將在該至少一個(gè)R位置或B位置的下側(cè)的G位置的G分量排列在第二行的第二列；和將在該至少一個(gè)R位置或B位置的右側(cè)的G位置的G分量排列在第二行的第一列。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置的步驟包括確定在DCT系數(shù)中低頻系數(shù)是否最大，如果在DCT系數(shù)中低頻系數(shù)最大，則選擇并插入與至少一個(gè)R位置或B位置相鄰的G位置的G分量的任意一個(gè)；確定在DCT系數(shù)中水平頻率系數(shù)是否最大，如果在DCT系數(shù)中水平頻率系數(shù)最大，則使用具有預(yù)定的水平和垂直象素格式的垂直相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；確定在DCT系數(shù)中垂直頻率系數(shù)是否最大，如果在DCT系數(shù)中垂直頻率系數(shù)最大，則使用具有預(yù)定的水平和垂直象素格式的水平相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置；和確定在DCT系數(shù)中高頻系數(shù)是否最大，如果在DCT系數(shù)中高頻系數(shù)最大，則使用具有預(yù)定的水平和垂直象素格式的對(duì)角相鄰的G位置的G分量值的算術(shù)平均值來(lái)將G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，如果在DCT系數(shù)中低頻系數(shù)最大，則選擇相鄰G位置的G分量的任何一個(gè)或者計(jì)算相鄰G位置的G分量值的算術(shù)平均值。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，如果在DCT系數(shù)中水平頻率系數(shù)、垂直頻率系數(shù)、或者高頻系數(shù)大，則選擇垂直、水平、或者對(duì)角相鄰的G位置的G分量的任意一個(gè)，并將選擇的G分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，當(dāng)通過(guò)將B或R分量值之間的水平差值減去垂直差值而獲得的結(jié)果值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，使用除中值方法之外的水平和垂直相鄰的G位置的B或R分量值的算術(shù)平均值來(lái)將B或R分量插入到至少一個(gè)R位置或B位置。
全文摘要
一種插入顏色圖像分量的方法。從通過(guò)捕捉物體圖像獲得的光信號(hào)提取Bayer圖案。計(jì)算與提取的Bayer圖案的至少一個(gè)綠色(G)位置垂直或水平相鄰的紅色(R)或藍(lán)色(B)分量值的算術(shù)平均值，將R或B分量插入該至少一個(gè)G位置。在將R或B分量插入至少一個(gè)G位置后，計(jì)算與至少一個(gè)R或B位置相鄰的G位置的G、B、或R分量值之間的水平差值和垂直差值。當(dāng)絕對(duì)值大于閾值時(shí)，使用與水平和垂直差值的較小差值關(guān)聯(lián)的水平或垂直相鄰的G位置的G、B、或R分量值的算術(shù)平均值將G、B、或R分量插入至少一個(gè)R或B位置。當(dāng)絕對(duì)值小于閾值時(shí)，使用中值方法將G、B、或R分量插入至少一個(gè)R或B位置。
文檔編號(hào)H04N5/228GK1678078SQ200510059778
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者權(quán)成根, 申載寬 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社