專利名稱：遺失色彩值分量重建方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遺失色彩值分量重建方法，尤指應(yīng)用于一貝爾圖案像 素點(diǎn)矩陣中的一待重建像素點(diǎn)上的遺失色彩值分量重建方法。另外還涉及 一種遺失色彩值分量重建裝置。
技術(shù)背景在現(xiàn)今的相機(jī)市場(chǎng)中，數(shù)字相機(jī)幾乎已經(jīng)取代了傳統(tǒng)相機(jī)而成為主 流，其中最大的不同處在于傳統(tǒng)相機(jī)是利用感光底片來感測(cè)影像，而數(shù)字相機(jī)則是利用電荷耦合組件(Charge Coupled Device,簡(jiǎn)稱CCD)或互 補(bǔ)式金氧半晶體管傳感器(CMOS sensor)來感測(cè)影像。不過，由于電荷 耦合組件或互補(bǔ)式金氧半晶體管傳感器只能感測(cè)到光線的強(qiáng)弱，并不能感 測(cè)到顏色的變化。因此，當(dāng)數(shù)字相機(jī)要能具有彩色影像感測(cè)的能力時(shí)，制 造者必須在電荷耦合組件或互補(bǔ)式金氧半晶體管傳感器的前面加上彩色 濾光片(Color Filter,簡(jiǎn)稱CF)來進(jìn)行分色的動(dòng)作。而彩色濾光片通常都是采用紅綠藍(lán)(RGB)三原色來進(jìn)行分色，所 以需要三個(gè)電荷耦合組件的像素點(diǎn)來分別進(jìn)行擷取，最后再將三個(gè)電荷耦 合組件的像素點(diǎn)所擷取到的三色彩值混合成全彩影像中的一個(gè)像素點(diǎn)。但 由于成本以及尺寸上的考慮， 一般數(shù)字相機(jī)只會(huì)使用單一 電荷耦合組件的 像素點(diǎn)來進(jìn)行色彩擷取，如此將使得每一個(gè)像素點(diǎn)只能擷取到紅綠藍(lán) (RGB)三原色中的某一色彩值分量，造成同位置上其它的兩個(gè)色彩值分 里返犬。
而為能在低成本與小尺寸的限制下，找回因節(jié)省電荷耦合組件數(shù)量而損失的色彩值分量，以F的重建方法便被發(fā)展出來。請(qǐng)參見第一圖，其為目前的數(shù)學(xué)相機(jī)中最常見的彩色濾光數(shù)組(Color Filter Array,簡(jiǎn)稱 CFA)圖案示意圖，其中每一個(gè)方塊對(duì)應(yīng)至電荷耦合組件中的一像素點(diǎn)， 而由圖式可清楚看出，圖案中的綠色(G)、藍(lán)色(B)與紅色(R)的像素 點(diǎn)數(shù)量比例為2:1:1，而此種排列方式通常被稱為貝爾圖案(Bayer pattern),其細(xì)節(jié)可參考第3971065號(hào)的美國(guó)專利說明書。于是必須利用 第一圖所示的彩色濾光數(shù)組圖形與電荷耦合組件所搭配擷取到的色彩值 分量，再進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算法的數(shù)學(xué)運(yùn)算，藉以推測(cè)重建出每一個(gè)像素所遺失 的其它色彩值。而關(guān)于內(nèi)插運(yùn)算法的種類非常多，但基本上可分為兩類，第一類稱 為固定式影像內(nèi)插法，屬于此類的內(nèi)插方法有最鄰近點(diǎn)(nearest)內(nèi)插 法、雙線性(bilinear)內(nèi)插法以及色彩平緩轉(zhuǎn)換(SmoothHue Transition) 內(nèi)插法等等。但因此類內(nèi)插法在進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算來獲得某一像素點(diǎn)中遺落的 色彩值時(shí)，其所取的鄰近點(diǎn)相對(duì)于該像素點(diǎn)的相對(duì)位置是固定的，所以此 類內(nèi)插法本身并沒有偵測(cè)邊緣的能力，因此其所重建出來的影像邊緣線條 部份會(huì)產(chǎn)生影像模糊的現(xiàn)象。而為能改善上述缺失，稱為非固定式影像內(nèi)插法的第二類方法便被 發(fā)展出來，此類內(nèi)插法在進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算來獲得某一像素點(diǎn)中遺落的色彩值 時(shí)，其所取的鄰近點(diǎn)相對(duì)于該像素點(diǎn)的相對(duì)位置便是不固定的，意即此類 內(nèi)插法本身具有偵測(cè)邊緣的能力，因此可以降低邊緣模糊的現(xiàn)象。例如美 國(guó)專利第5629734號(hào)說明書便描述出利用此類內(nèi)插法來進(jìn)行色彩值重建 的技術(shù)手段與相關(guān)電路，但該案技術(shù)的缺失在于其僅利用與欲重建遺失色 彩值的該像素點(diǎn)同行及同列的鄰近像素點(diǎn)的色彩值信息來進(jìn)行取樣點(diǎn)的判斷與選擇，配合圖1所示，此前案所選擇的鄰近像素點(diǎn)皆位于欲重建遺失色彩值的像素點(diǎn)l的同行及同列上(如圖中所示的兩箭頭線條)，所以重建的影像僅能有限度地降低邊緣模糊的現(xiàn)象。綜合上述理由可得知，目前的色彩值重建法仍無法有效地反應(yīng)出各個(gè)方向的影像邊緣，因此重建后的色彩誤差仍有相當(dāng)大的改善空間，而如何能改善上述現(xiàn)有手段在這方面上的缺失，為發(fā)展本發(fā)明的最主要的目的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種遺失色彩值分量重建方法，它可以提高色彩值重建后的邊緣影像的清晰度。另外，本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種遺失色彩值分量重建裝置，應(yīng)用該裝置可以提高色彩值重建后的邊緣影像的清晰度。為了解決以上第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種遺失色彩值分量重 建方法，應(yīng)用于一貝爾圖案像素點(diǎn)矩陣中的一待重建像素點(diǎn)上，該待重建 像素點(diǎn)僅具有一第一色彩值分量而遺失一第二色彩值分量與一第三色彩 值分量，其中該像素點(diǎn)矩陣中該第一色彩值分量、該第二色彩值分量與該第三色彩值分量的比例為1:2:1，其中，重建方法包含下列步驟根據(jù)該 像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第一組像素點(diǎn)上已得到的該等色 彩值分量來運(yùn)算出一垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與一水平方向最小 色差變化估計(jì)值Ch，其中該第一組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn) 同行或同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)；以及根據(jù)該垂直方向最小色 差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分為了解決以上第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種遺失色彩值分量重 建裝置，應(yīng)用于一貝爾圖案像素點(diǎn)矩陣中的 一待重建像素點(diǎn)上，該待重建 彩值分量而遺失一第二色彩值分量與一第三色彩 值分量，其中該像素點(diǎn)矩陣中該第一色彩值分量、該第二色彩值分量與該 第三色彩值分量的比例為1:2:1，其中，而該重建裝置包含 一最小色差 變化估計(jì)器，其為讀取該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第一組像 素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量來運(yùn)算出一垂直方向最小色差變化估計(jì) 值Cv與一水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，其中該第一組像素點(diǎn)中除了 具有與該待重建像素點(diǎn)同行或同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)；一 比較判斷器，信號(hào)連接于該最小色差變化估計(jì)器，其為接收該垂直方向最 小色差變化估計(jì)值Cv與該水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，并將Cv-Ch 與-門坎值T進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一色彩值運(yùn)算器，信號(hào) 連接于該比較判斷器，用以因應(yīng)該比較信號(hào)而產(chǎn)生該第二色彩值分量。因?yàn)楸景l(fā)明不僅僅利用與待重建像素點(diǎn)同行及同列的鄰近像素點(diǎn)的 色彩值信息來進(jìn)行取樣點(diǎn)的判斷與選擇，而且還參考其它區(qū)域像素點(diǎn)的色 彩值信息，所以重建影像的邊緣模糊可大幅降低，因此可以有效改善現(xiàn)有 技術(shù)的缺失。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是目前的數(shù)字相機(jī)中最常見的彩色濾光數(shù)組圖案的示意圖；圖2是以一紅色像素點(diǎn)為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案示意圖；圖3是以一藍(lán)色像素點(diǎn)為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案示意圖；圖4是以一綠色像素點(diǎn)為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案示意圖；圖5是本案遺失色彩值分量重建方法中推估出綠色分量G13的步驟流
程示意圖；圖6是本發(fā)明的具體實(shí)施例中關(guān)于遺失色彩值分量重建裝置的功能 方塊示意圖。主要組件符號(hào)說明。 欲重建遺失色彩值的像素點(diǎn)1最小色差變化估計(jì)器40 比較判斷器41色彩值運(yùn)算器42 記憶體裝置具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2，其為以 一紅色像素點(diǎn)為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案 (Bayer pattern)示意圖，為以下說明方便起見，將每一個(gè)像素點(diǎn)都編 上號(hào)碼P1 P25。由于中心點(diǎn)P13在實(shí)際色彩擷取過程中，只有擷取到紅色分量的色彩 值R13，而并未能擷取到綠色與藍(lán)色分量的色彩值G13、 B13，因此本案提 供下列方法來重建出P13的G13與B13，而為描述上的方便，先說明G13 如何重建。而在一般狀況，在重建P13點(diǎn)上的遺失色彩值分量時(shí)，Pl至 P12的遺失色彩值分量皆己重建完成。而本發(fā)明的主要精神在于利用一色差相近理論來進(jìn)行推算，其主要觀 念在于該區(qū)域中某一點(diǎn)上的兩色彩值分量的差異會(huì)等于該區(qū)域中各點(diǎn)或 者相鄰點(diǎn)上兩色彩值分量差異的平均值，例如G-R=G' -R'， G-B=G' -B'，其中R、B、G代表該點(diǎn)的色彩值分量，而G' -R' 、 G' -B' 則代表該區(qū)域中各點(diǎn)或者相鄰點(diǎn)上綠紅及綠藍(lán)的色彩值分量差異的平均 值。于是應(yīng)用上述色差相近理論，定義下列等式
Gv-R13=(kl*((G8-R3) + (G18-R23))+k2*((G8-R13) + (G18-R13)))/k3; Gh—R13=(kl*((G12—Rl1)+(G14—R15))+k2*((G12—R13)+(G14—R13)))/其中Gv與Gh分別定義成以P13為中心的垂直方向綠色估計(jì)值及水平 方向綠色估計(jì)值；等式右邊則為5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案(Bayer pattern) 中垂直方向相鄰點(diǎn)上綠-紅色彩值分量差異的平均值以及水平方向相鄰點(diǎn) 上綠-紅色彩值分量差異的平均值，其中kl、 k2以及k3為預(yù)設(shè)的系數(shù)， 而R13代表P13的紅色色彩值分量，依此類推，G8代表P8的綠色色彩值 分量，至于R3則代表P3的紅色色彩值分量等等。為能描述方便，將上述以P13為中心的垂直方向相鄰點(diǎn)上綠-紅色彩 值分量差異的平均值以及水平方向相鄰點(diǎn)上綠-紅色彩值分量差異的平均值分別用GRv以及GRh來代表，其中GRv二Gv-R13=(kl*((G8-R3) + (G18-R23))+k2*((G8-R13) + (G18-Rl3)))/k3;GRh二Gh-R13= (kl* ((G12-Rl1) + (G14-R15))+k2*((G12-R13) + (G14-R13 )))/k3。然后，再利用同樣色差相近理論定義下列等式 Bv-Gv二 (k4* (B7-G12)-k5*(B17-G12)+k6*(B9-G14)+k7*(B19-G14)) /k8;Bh-Gh二(k4* (B7-G8)+k5*(B17-G18)+k6*(B9-G8)+k7*(B19-G18)) /k8; 其中k4、 k5、 k6、 k7以及k8為預(yù)設(shè)的系數(shù)，而B7代表P7的藍(lán)色色 彩值分量，依此類推，G12代表P12的綠色色彩值分量等等。于此實(shí)施例中，由于R13為已知，因此Gv以及Gh可用GRv+R13以及 GRh+R13來分別求得，因此以P13為中心的垂直方向藍(lán)色估計(jì)值Bv以及也可分別被推估出Bv=Gv+(k4*(B7—G12)+k5*(B17—G12)+k6*(B9-G14)+k7*(B19—G14))/k8;Bh二Gh十(k4*(B7-G8)+k5*(B17-G18)+k6*(B9-G8)+k7*(B19-G18))/k8;而為能描述方便，將上述以P13為中心的垂直方向相鄰點(diǎn)上藍(lán)-綠色 彩值分量差異的平均值以及水平方向相鄰點(diǎn)上藍(lán)-綠色彩值分量差異的平 均值分別用BGv以及BGh來表示；BGv=((k4*(B7-G12)+k5*(B17-G12)+k6*(B9-G14)+k7*(B19-G14))/k8);BGh=((k4*(B7-G8)+k5*(B17-G18)+k6*(B9-G8)+k7*(B19-G18))/k8); 反過來則GBv二- ( (k4* (B7-G12)化5* (B17-G12) +k6* (B9-G14) +k7* (B19-G14)) /k8);GBh=-((k4*(B7-G8)+k5*(B17-G18)+k6* (B9-G8)+k7*(B19-G18))/k8), 再利用同樣理論來列出下列兩個(gè)式子來定義出該像素點(diǎn)矩陣中整體上綠色-紅色變異值GRavg以及整體上綠色-藍(lán)色變異值GBavg; GRavg 二 Gavg-Ravg GBavg 二 Gavg-Bavg而其中Gavg是從以P13為中心的5X5像素點(diǎn)中至少18個(gè)像素點(diǎn)的 綠色色彩值分量(不限于己知或是預(yù)測(cè)所得)來進(jìn)行計(jì)算所得，可定義下 列式子+a3*(Gl+G3+G5+G7+G9+Gll))/a4;其中al、 a2、 a3以及a4為預(yù)設(shè)的系數(shù)。 而Ravg則是從以P13為中心的5X5像素點(diǎn)中至少14個(gè)像素點(diǎn)的紅
色色彩值分量(不限于己知或是預(yù)測(cè)所得)來迸行計(jì)算所得，可定義下列 式子R6)+a9*(R4+R8+R12))/alO;其中a5、 a6、 a7、 a8、 a9以及a10為預(yù)設(shè)的系數(shù)。至于Bavg則是從以P13為中心的5X5像素點(diǎn)中至少12個(gè)像素點(diǎn)的 藍(lán)色色彩值分量(不限于己知或是預(yù)測(cè)所得)來進(jìn)行計(jì)算所得，可定義下 列式子4*(Bl+B5))/al5;其中all、 a12、 a13、 a14、以及al5為預(yù)設(shè)的系數(shù)。而在求出上述的數(shù)據(jù)后，本實(shí)施例再利用下列式子求出以P13為中心 的垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch， 其中Cv二ei氺IGRv一GRavg|十e2氺|GBv—GBavg|十e3氺|R3—R13|十e4氺|R23—R13|+e 5*IG18-G8I+e6*|G7-G12|+e7*|G9-G14|Ch=el*IGRh-GRavg|+e2*|GBh-GBavg|+e3*|Rll-R13|+e4*|R15-R13|+ e5*|G14-G12|+e6*|G7-G8|+e7*|G9-G8|;其中el、 e2、 e3、 e4、 e5、 e6 以及e7為預(yù)設(shè)的系數(shù)。垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch 分別代表以該像素點(diǎn)P13為中心，分別沿垂直方向與水平方向的色彩變化 程度，估計(jì)值越大代表該方向的色彩變化程度越大，反之，當(dāng)估計(jì)值越小 則代表該方向的色彩變化程度比較小。據(jù)此，于本實(shí)施例中，該像素點(diǎn)P13上原本漏失的綠色色彩值分量 G13，可用下列式子來推得
(1) 假如Cv-Ch〈T，代表垂直方向色彩變化程度比較小，則G13二第一 估計(jì)值-Gvs。(2) 假如Cv-ChXT，代表水平方向色彩變化程度比較小，則G13^第二 估計(jì)值Ghs。(3) 假如Cv-Ch二T，代表垂直方向與水平方向色彩變化程度相同，則 G13二第三估計(jì)值二(G8+G12+G18+G14) /4。其中T為一預(yù)定的門坎值，而第一估計(jì)值Gvs與第二估計(jì)值Ghs則用 下列式子來推得Gvs=sl*R13+s2* (s3* ((G8-R3) + (G18-R23))+s4*((G8-R13) + (G18-R13 )))/s5+s6*Bv+s7*GBavg; g巾-s2*(s3*((G8-R3) + (G18—R23))+s4* ((G8-R13) + (G18-R13)))/s5 代表以該待重建像素點(diǎn)P13為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直方向 相鄰點(diǎn)上該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值。Ghs=sl*R13+s2*(s3*((G12-R11) + (G14-R15))+s4*((G12-R13) + (G14-R13)))/s5+s6*Bh+s7*GBavg;其中s2* (s3* ((G12-Rl1) + (G14-R15))+s4*((G12-R13) + (G14-R13))) /s5 代表以該待重建像素點(diǎn)P13為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平方向相鄰點(diǎn)上該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值，至于sl、s2、 s3、 s4、 s5、 s6以及s7為預(yù)設(shè)的系數(shù)。在求出G13之后，像素點(diǎn)P13上原本漏失的藍(lán)色色彩值分量B13，則可利用以P13為中心的5X5像素點(diǎn)中至少17個(gè)色彩值分量(不限于已知或是預(yù)測(cè)所得)來進(jìn)行計(jì)算所得，其算法可如下列式子B13二G13十(f 1* ((B7—(;7) + (B9一G9) + (B17一G17) + (B19—G19)) +f2* ((B8—G 8) + (B14-G14) + (B18-G18) + (B12-G12)))/f3;其中fl、 f2以及f3為預(yù)設(shè) 的系數(shù)。綜上所述，以紅色像素點(diǎn)R13為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案(Bayer pattern),可利用上述方法來求出遺失的G13與B13。同理可知，如圖3 所示的以藍(lán)色像素點(diǎn)BL3為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案(Bayer pattern),由于藍(lán)色像素點(diǎn)B13與紅色像素點(diǎn)R13皆為各占百分之二十五 的比例，也可利用上述同樣方法來求出遺失的G13與R13。至于圖4所示的以綠色像素點(diǎn)G13為中心的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案 (Bayer pattern),其遺失的R13與B13則可利用以G13為中心的5X5 像素點(diǎn)中至少9個(gè)像素點(diǎn)的色彩值分量(不限于已知或是預(yù)測(cè)所得)來進(jìn) 行計(jì)算所得，其算法可如下列式子R13二G13十(wl*((R12-G12)+(R14-G14))+w2*((R8-G8)+(R18-G18)))/w3B13=G13+ (wl*((B8-G8) + (B18-G18))+w2*((B12-G12) + (B14-G14)))/w3;其中wl、 w2以及w3為預(yù)設(shè)的系數(shù)。而上述的各組系數(shù)kl k8、 al al5、 el e7、 sl s7、 fl f3以 及wl w3，其可利用數(shù)張參考圖案進(jìn)行仿真(simulation)計(jì)算，以最 小化均方根誤差來運(yùn)算逼近出一組較佳的系數(shù)，最小化均方根誤差可為熟 知此技藝的人士所了解，在此不再贅述。另外再請(qǐng)參見圖5，其為上述遺失色彩值分量重建方法中推估出綠色 分量G13的步驟流程示意圖，首先，根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像 素點(diǎn)P13的第一組像素點(diǎn)上己得到的該等色彩值分量來運(yùn)算出垂直方向 最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，其中該第一組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行或同列的像素點(diǎn)(例如P3、 P23、 P8、 P18、 Pll、 P15等)外還包含有其它像素點(diǎn)(P7、 P12、 P9、 P14、 P8等)；然后利用垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch來進(jìn)行下列判斷(1) 假如Cv-Ch〈T，代表垂直方向色彩變化程度比較小，則G13二第一估計(jì)值二GVS;(2) 假如Cv-Ch〉T，代表水平方向色彩變化程度比較小，則G13二第二 估計(jì)值-Ghs;以及(3) 假如Cv-Ch二T，代表垂直方向與水平方向色彩變化程度相同，則 G13二第三估計(jì)值二(G8+G12+G18+G14)/4。其中該第一估計(jì)值Gvs是根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn) 的一第二組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算 出，其中該第二組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行的像素點(diǎn)(例 如P3、 P23、 P8、 P18、 P13等)外還包含有其它像素點(diǎn)(P7、 P12、 P9、 P14、 P17、 P19等)。而該第二估計(jì)值Ghs根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一 第三組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出，其 中該第三組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同列的像素點(diǎn)(例如 Pll、 P12、 P13、 P14、 P15等)外還包含有其它像素點(diǎn)(例如P7、 P8、 P9、 P17、 P18、 P19等)。至于第三估計(jì)值包含有該像素點(diǎn)矩陣中環(huán)繞該待重建像素點(diǎn)的一第 四組像素點(diǎn)(例如P8、 P12、 P18、 P14)上的綠色色彩值分量的平均。圖6為本發(fā)明的具體實(shí)施例中關(guān)于遺失色彩值分量重建裝置的功能 方塊示意圖，其主要包含有最小色差變化估計(jì)器40、比較判斷器41、色 彩值運(yùn)算器42以及記憶體裝置43 (記憶體裝置也就是內(nèi)存裝置)，而其 中該記憶體裝置43信號(hào)連接于該最小色差變化估計(jì)器40與該色彩值運(yùn)算 器42，主要是用以儲(chǔ)存如第二圖所示的5X5像素點(diǎn)的貝爾圖案(Bayer pattern)像素點(diǎn)矩陣，并提供該最小色差變化估計(jì)器與該色彩值運(yùn)算器 進(jìn)行讀寫。而最小色差變化估計(jì)器40讀取記憶體裝置43所儲(chǔ)存的該像素 點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的該第一組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值 分量來運(yùn)算出該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與該水平方向最小色差 變化估計(jì)值Ch 。而信號(hào)連接于該最小色差變化估計(jì)器40的比較判斷器41 ， 其是接收該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與該水平方向最小色差變化 估計(jì)值Ch,并將Cv-Ch與一門坎值T進(jìn)行比較，當(dāng)Cv-Ch小于該門坎值T 時(shí)發(fā)出一第一信號(hào)，當(dāng)Cv-Ch大于該門坎值T時(shí)發(fā)出一第二信號(hào)；而當(dāng) Cv-Ch等于該門坎值T時(shí)發(fā)出一第三信號(hào)。最后，信號(hào)連接于該比較判斷 器41與讀取記憶體裝置43的色彩值運(yùn)算器42，其系因應(yīng)該第一信號(hào)的 觸發(fā)而讀取記憶體裝置43中該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第 二組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出一第 一估計(jì)值來做為該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量并寫入記憶體裝置 43中，另外因應(yīng)該第二信號(hào)的觸發(fā)而讀取記憶體裝置43中該像素點(diǎn)矩陣 中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第三組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以 及色差相近理論來運(yùn)算出一第二估計(jì)值來做為該待重建像素點(diǎn)的該第二 色彩值分量并寫入記憶體裝置43，其中該第二組像素點(diǎn)中除了具有與該 待重建像素點(diǎn)同行的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)，而該第三組像素點(diǎn)中
除了具有與該待重建像素點(diǎn)同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)。綜上所 述，本案技術(shù)不僅僅利用與待重建像素點(diǎn)同行及同列的鄰近像素點(diǎn)的色彩 值信息來進(jìn)行取樣點(diǎn)的判斷與選擇，而是還參考其它區(qū)域像素點(diǎn)的色彩值 信息，所以重建影像的邊緣模糊更可大幅降低，因此有效改善現(xiàn)有手段缺 失，進(jìn)而達(dá)成發(fā)展本發(fā)明的主要目的；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神 下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種遺失色彩值分量重建方法，應(yīng)用于一貝爾圖案像素點(diǎn)矩陣中的一待重建像素點(diǎn)上，該待重建像素點(diǎn)僅具有一第一色彩值分量而遺失一第二色彩值分量與一第三色彩值分量，其中該像素點(diǎn)矩陣中該第一色彩值分量、該第二色彩值分量與該第三色彩值分量的比例為1∶2∶1，其特征在于，重建方法包含下列步驟根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第一組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量來運(yùn)算出一垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與一水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，其中該第一組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行或同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)；以及根據(jù)該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分量。
2、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中根據(jù)該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化 估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分量的步驟包含當(dāng)Cv-Ch小于一門坎值T， 該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量便為一第一估計(jì)值，而該第一估計(jì) 值根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第二組像素點(diǎn)上己得 到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出，其中該第二組像素點(diǎn) 中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)。
3、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中根據(jù)該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化 估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分量的步驟包含當(dāng)Cv-Ch大于該門坎值T， 該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量便為一第二估計(jì)值，而該第二估計(jì)值根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第三組像素點(diǎn)上已得 到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出，其中該第三組像素點(diǎn) 中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)。
4、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于，其中CV具有下列數(shù)值的成份以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直方向相鄰點(diǎn) 上該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值，與以該待重建 像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值間的絕對(duì)值；以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直方向相鄰點(diǎn) 上該第二色彩值分量與該第三色彩值分量差異的平均值，與以該待重建 像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分量與該第 三色彩值分量差異的平均值間的絕對(duì)值；以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直軸上兩像素 點(diǎn)上該第一色彩值分量差異；以及以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直軸兩側(cè)垂直 方向上兩像素點(diǎn)上該第二色彩值分量差異。
5、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中該水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch具有下列數(shù)值的成份以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平方向相鄰點(diǎn)上 該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值，與以該待重建像 素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值間的絕對(duì)值；以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平方向相鄰點(diǎn) 上該第二色彩值分量與該第三色彩值分量差異的平均值，與以該待重建 像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分量與該第 三色彩值分量差異的平均值間的絕對(duì)值的成份；以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平軸上兩像素 點(diǎn)上該第一色彩值分量差異；以及以該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平軸兩側(cè)水平 方向上兩像素點(diǎn)上該第二色彩值分量差異。
6、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中該第一估計(jì)值包含有以該待重建像素點(diǎn)的該第一色彩值分量、以該 待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直方向相鄰點(diǎn)上該第二 色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值、以該待重建像素點(diǎn)為中 心且代表該像素點(diǎn)矩陣中垂直方向上該第三色彩值分量估計(jì)值、以該待 重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分量與 該第三色彩值分量差異的平均值的成份。
7、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中該第二估計(jì)值包含有以該待重建像素點(diǎn)的該第一色彩值分量、以該 待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平方向相鄰點(diǎn)上該第二 色彩值分量與該第一色彩值分量差異的平均值、以該待重建像素點(diǎn)為中 心且代表該像素點(diǎn)矩陣中水平方向上該第三色彩值分量估計(jì)值以及以 該待重建像素點(diǎn)為中心且代表該像素點(diǎn)矩陣中整體上該第二色彩值分 量與該第三色彩值分量差異的平均值的成份。
8、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于， 其中根據(jù)該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化 估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分量的步驟包含當(dāng)Cv-Ch等于該門坎值T， 該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量便為一第三估計(jì)值，該第三估計(jì)值 包含有該像素點(diǎn)矩陣中環(huán)繞該待重建像素點(diǎn)的一第四組像素點(diǎn)上的第 二色彩值分量的平均。
9、 如權(quán)利要求1所述的遺失色彩值分量重建方法，其特征在于，其中還包含下列步驟在求出該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量后，便利用該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量以及環(huán)繞該待重建像素點(diǎn) 周圍的八個(gè)像素點(diǎn)上該第三色彩值分量與該第二色彩值分量差異的平 均來進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而得出該待重建像素點(diǎn)的該第三色彩值分量。
10、 一種遺失色彩值分量重建裝置，應(yīng)用于一貝爾圖案像素點(diǎn)矩陣中的一待重建像素點(diǎn)上，該待重建像素點(diǎn)僅具有一第一色彩值分量而 遺失一第二色彩值分量與一第三色彩值分量，其中該像素點(diǎn)矩陣中該第一色彩值分量、該第二色彩值分量與該第三色彩值分量的比例為1:2:1， 其特征在于，而該重建裝置包含一最小色差變化估計(jì)器，其為讀取該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像 素點(diǎn)的一第一組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量來運(yùn)算出一垂直方 向最小色差變化估計(jì)值O與一水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，其中 該第一組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行或同列的像素點(diǎn)外 還包含有其它像素點(diǎn)； 一比較判斷器，信號(hào)連接于該最小色差變化估計(jì)器，其為接收該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與該水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch， 并將Cv-Ch與一門坎值T進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一比較信號(hào)；以及一色彩值運(yùn)算器，信號(hào)連接于該比較判斷器，用以因應(yīng)該比較信號(hào) 而產(chǎn)生該第二色彩值分量。
11、如權(quán)利要求io所述的遺失色彩值分量重建裝置，其特征在于，其中比較判斷器當(dāng)Cv-Ch小于該門坎值T時(shí)發(fā)出該比較信號(hào)中的一第一信號(hào)，而當(dāng)Cv-Ch大于該門坎值T時(shí)發(fā)出該比較信號(hào)中的一第二信號(hào)，而該色彩值運(yùn)算器為因應(yīng)該第一信號(hào)的觸發(fā)而根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第二組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出一第一估計(jì)值來做為該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量，另外因應(yīng)該第二信號(hào)的觸發(fā)而根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的一第三組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量以及色差相近理論來運(yùn)算出一第二估計(jì)值來做為該待重建像素點(diǎn)的該第二色彩值分量，其中該第二組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)，而該第三組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遺失色彩值分量重建方法與裝置，它可以提高色彩值重建后的邊緣影像的清晰度。它應(yīng)用于貝爾圖案像素點(diǎn)矩陣中的待重建像素點(diǎn)上，它包含下列步驟根據(jù)該像素點(diǎn)矩陣中包圍該待重建像素點(diǎn)的第一組像素點(diǎn)上已得到的該等色彩值分量來運(yùn)算出垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch，其中該第一組像素點(diǎn)中除了具有與該待重建像素點(diǎn)同行或同列的像素點(diǎn)外還包含有其它像素點(diǎn)；以及根據(jù)該垂直方向最小色差變化估計(jì)值Cv與水平方向最小色差變化估計(jì)值Ch決定該第二色彩值分量。另外，還提供了一種遺失色彩值分量重建裝置。
文檔編號(hào)H04N9/04GK101150734SQ20061013964
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者彭起鳳, 賴秋原 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司