專利名稱：串色圖像處理系統(tǒng)和提高清晰度的方法
串色圖像處理系統(tǒng)和提高清晰度的方法本申請要求美國臨時(shí)申請61/364，272(以下稱為“272臨時(shí)申請”)的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請的申請日為2010年7月14日，并且其內(nèi)容通過引用被合并到本申請中。
背景技術(shù)：
一個(gè)圖像模塊包括至少一個(gè)透鏡和一個(gè)圖像傳感器。圖像傳感器檢測到的圖像顯示于顯示屏上。一般而言，圖像傳感器具有三種類型的檢測元件，每個(gè)檢測元件提供關(guān)于原色(如紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)中的一種)的色彩強(qiáng)度值(color intensity value)，相應(yīng)地， 傳感器向顯示屏提供R、G、B單色圖像，每一單色圖像都是具有每一單色之色彩強(qiáng)度值的像素的組合。在某些情況下，透鏡具有色差，導(dǎo)致原色像素中的偏差。相應(yīng)地，透鏡所形成的單一 R、G、B單色圖像并未成像于同一焦平面上。如果圖像傳感器的位置進(jìn)行調(diào)整以優(yōu)化R圖像，檢測到的R圖像將會(huì)變得清晰，而檢測到的G圖像和B圖像則不會(huì)。為了使所有的R、G、B圖像都變得清晰，有時(shí)候檢測到的R、G、B圖像在投向顯示屏之前，要先進(jìn)行處理及電子校正。目前有許多方法可以利用最清晰圖像中得到的信息對不清晰的圖像進(jìn)行校正。值得欣慰的是，一些方法嘗試尋找最清晰的圖像(在R、G、B中)以校正不夠清晰的圖像。大體上，這些方法涉及提高銳度(sharpness，或稱清晰度)的串色 (cross-color)圖像處理。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些串色圖像處理方法相當(dāng)復(fù)雜，且經(jīng)常不精確。例如，與物體到成像器的距離有關(guān)，R、G、B中最清晰的圖像可能變化。即，在一個(gè)單獨(dú)的圖像中，近物的最清晰的單色圖像(R、G或B)與遠(yuǎn)物的最清晰的單色圖像(R、G或B)是不同的；因而，無法界定一復(fù)色圖像(composite color image，或稱復(fù)合色彩圖像)中那個(gè)最清晰的單色圖像 (R、G或B)。盡管某些串色圖像處理中的問題可以通過替代方法解決，例如通過將圖像分成幾個(gè)區(qū)域，但這導(dǎo)致了較長時(shí)間的計(jì)算處理。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種將檢測的復(fù)色圖像進(jìn)行處理、以形成處理后的復(fù)色圖像的方法，該方法包括將檢測的復(fù)色圖像檢測為一組單色圖像，每一單色圖像包括該圖像一系列(a plurality of)像素中每一像素的一組檢測的色彩之一的色彩強(qiáng)度值。該方法還包括識(shí)別圖像中圍繞某一像素的像素塊(a window of pixels)，并從圍繞該像素之各像素的、所檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出每一檢測的色彩的權(quán)重因子系數(shù)。 該方法還包括計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)(raw color contributions)；用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；使加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)相加，以形成該像素的處理后的色彩強(qiáng)度值。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種用于處理檢測的復(fù)色圖像以形成處理后的復(fù)色圖像的方法；對于圖像中一系列像素的每一像素，該方法包括如下的處理步驟(1)識(shí)別該圖像中圍繞該像素的像素塊；( 從圍繞該像素之各像素檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出每一檢測的色彩的權(quán)重因子系數(shù)；C3)計(jì)算對應(yīng)于每個(gè)非選定色彩的原色貢獻(xiàn)； (4)用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；( 使加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)相加，以形成該像素處理后的色彩強(qiáng)度值。在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種圖像傳感器，其包括光學(xué)成像元件、圖像傳感器和圖像處理器。圖像處理器利用圖像傳感器檢測的復(fù)色圖像進(jìn)行處理，形成處理后的復(fù)色圖像。對于檢測到的復(fù)色圖像的每一像素，該處理包括如下步驟(1)識(shí)別該圖像中圍繞該像素的像素塊；( 從圍繞該像素之各像素檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出每一檢測的色彩的權(quán)重因子系數(shù)；C3)計(jì)算對應(yīng)于每個(gè)非選定色彩的原色貢獻(xiàn)；(4)用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；(5)使加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)相加，以形成該像素處理后的色彩強(qiáng)度值。


圖1顯示了一種用于提高清晰度的串色處理系統(tǒng)；圖2顯示了一示范性的像素陣列；圖3顯示了用于修正位于像素塊中央的B像素值的示范性的9X9像素塊；圖4顯示了用于修正位于像素塊中央的R像素值的示范性的9X9像素塊；圖5顯示了用于修正位于像素塊中央的G像素值的示范性的9X9像素塊，其中位于像素塊中央的G像素具有橫向相鄰的R像素；圖6顯示了用于修正位于像素塊中央的G像素值的示范性的9X9像素塊，其中位于像素塊中央的G像素具有橫向相鄰的B像素；圖7(A)顯示了一種示范性的處理前的藍(lán)色圖像；圖7(B)顯示了圖7(A)處理后的藍(lán)色圖像；圖8(A)顯示了一種示范性的處理前的綠色圖像；圖8 (B)顯示了圖8 (A)處理后的綠色圖像；圖9(A)顯示了一種示范性的處理前的紅色圖像；圖9 (B)顯示了圖9 (A)處理后的紅色圖像；圖10㈧顯示了一種示范性的處理前的色彩輸入圖像；圖10⑶顯示了圖10 (A)處理后的色彩圖像。
具體實(shí)施例方式此處所公開的是用于提高清晰度的串色圖像處理系統(tǒng)和方法，其利用計(jì)算處理， 而不需要搜索最清晰的圖像。例如，一彩色圖像傳感器具有形成單一 R、G、B色彩圖像的R、 G、B像素。單一 R、G、B色彩圖像中的一個(gè)可能清晰，而另外兩個(gè)圖像可能不清晰。由最清晰的圖像得到的信息可用于校正不清晰的圖像；然而，經(jīng)常不知道R、G、B中的哪一個(gè)是最清晰的圖像。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，修正第一色彩的像素，以使其最終處理后的色彩強(qiáng)度值為以下的線性組合其本身所檢測到的色彩強(qiáng)度值、由像素塊(window)中第二色彩的像素的所檢測到的色彩強(qiáng)度值得到的值、以及由該像素塊中第三色彩的像素的所檢測到的色彩強(qiáng)度值得到的值，其分別具有第一系數(shù)、第二系數(shù)、第三系數(shù)。第一系數(shù)與像素塊中第一色彩的像素的平均梯度成比例，第二系數(shù)與像素塊中第二色彩的像素的平均梯度成比例， 第三系數(shù)與像素塊中第三色彩的像素的平均梯度成比例。例如，像素塊為9X9的像素塊，待修正的像素位于像素塊的中心。通過將中心像素移動(dòng)到下一個(gè)像素(該像素可能為不同的色彩)，來移動(dòng)像素塊。對于所有或者大部分像素重復(fù)進(jìn)行該處理，除對于該像素塊中的不同像素結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整外。相應(yīng)地，處理后的單一 R、G、B圖像具有較大的平均梯度，或者在處理后的復(fù)色圖像中銳度較高，即使沒有對R、G、B中最清晰的圖像進(jìn)行確定，從而相對于現(xiàn)有技術(shù)中的串色圖像處理技術(shù)，大幅減少了計(jì)算負(fù)擔(dān)。利用檢測到的所有三種原色之單色圖像的貢獻(xiàn)進(jìn)行線性組合，提高了最終處理后的復(fù)色圖像的清晰度，同時(shí)也避免了丟失每種單色圖像的原始信息。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，第一系數(shù)與高頻掩碼(high frequency mask)和像素塊中第一色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的大小成比例；第二系數(shù)與高頻掩碼和像素塊中第二色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的大小成比例；第三系數(shù)與高頻掩碼和像素塊中第三色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的大小成比例。在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，第一系數(shù)與像素塊中第一色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的局部對比度成比例；第二系數(shù)與像素塊中第二色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的局部對比度成比例；第三系數(shù)與像素塊中第三色彩像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值的局部對比度成比例。圖1顯示了串色處理系統(tǒng)20，其對物體22拍照。系統(tǒng)20具有光學(xué)成像元件24、 圖像傳感器沈、處理器觀、任選的顯示屏30、任選的存儲(chǔ)單元32。光學(xué)成像元件M在圖像傳感器沈上對物體22進(jìn)行光學(xué)成像。光學(xué)成像元件M可以是簡單透鏡、復(fù)合透鏡、具有人為的過度色差的特殊設(shè)計(jì)的透鏡、衍射光學(xué)器件(DOE)、上述幾種的組合，或者能對物體光學(xué)成像的任何結(jié)構(gòu)。圖像傳感器沈進(jìn)行檢測，并將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為表示檢測到的色彩強(qiáng)度值的電信號(hào)。 例如，圖像傳感器沈?yàn)镃MOS圖像傳感器，其形成為檢測元件的陣列。每個(gè)檢測元件在光學(xué)成像元件M所成圖像的特定點(diǎn)提供對應(yīng)于光強(qiáng)度的色彩強(qiáng)度值。此處，位于圖像上給定點(diǎn)的所有三種色彩的色彩強(qiáng)度值作為“像素”，所有像素的和則作為“復(fù)合圖像”。處理器觀處理對應(yīng)于圖像傳感器沈檢測到的復(fù)色圖像的電信號(hào)。如果系統(tǒng)20包括顯示屏30，則可以顯示處理后的復(fù)色圖像。如果系統(tǒng)20包括存儲(chǔ)單元32，則處理器28處理后的復(fù)色圖像可以存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元32中。圖像傳感器沈形成檢測元件陣列。在一實(shí)施例中，檢測元件如圖2所示，其排列成若干行和若干列。圖像傳感器26中可以有數(shù)以百計(jì)或千計(jì)的行和列。圖像傳感器沈的檢測元件將照在其上的入射光強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為代表了在被檢測到的圖像的相應(yīng)位置檢測到的光強(qiáng)度值的電信號(hào)。每個(gè)檢測元件都對一種色彩敏感，例如紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)?；蛘?，檢測元件也可以對另一套不同的色彩敏感，例如青(C)、品紅(M)、黃(Y)，或其它色彩。檢測元件的色彩敏感性可以通過在檢測元件上設(shè)置色彩過濾器來進(jìn)行限定。如圖2所示，檢測元件陣列經(jīng)常使用拜爾模板(Bayer pattern)。根據(jù)拜爾模板，一套四檢測元件包括一個(gè)R檢測元件、一個(gè)B檢測元件、兩個(gè)G檢測元件。雖然拜爾模板被做為一實(shí)施例，本發(fā)明公開的內(nèi)容并不不限于拜爾模板。為了說明，當(dāng)系統(tǒng)20對物體22拍照(圖1所示)時(shí)，圖像傳感器沈檢測到三個(gè)單色圖像(例如一個(gè)R圖像、一個(gè)G圖像、一個(gè)B圖像)，以形成檢測到的復(fù)色圖像。R圖像由R檢測元件生成，G圖像由G檢測元件生成，B圖像由B檢測元件生成(圖2所示)。三個(gè)檢測到的單色圖像提供給處理器觀進(jìn)行處理(這樣在本實(shí)施例中，圖像傳感器沈?qū)⒚總€(gè)像素檢測到的色彩強(qiáng)度值提供給處理器觀)。之后，處理后的復(fù)色圖像又被顯示于顯示屏 30。由圖像傳感器沈所檢測到的三個(gè)單色圖像可能彼此不相同，其區(qū)別可能由物體 22的色彩內(nèi)容所導(dǎo)致；另一方面，該區(qū)別可能由于光學(xué)成像元件M形成的單色圖像不同而導(dǎo)致。例如，其可能由光學(xué)成像元件M的固有特性所導(dǎo)致，例如色差；或者光學(xué)成像元件M 可能被特意設(shè)計(jì)為由不同的色彩形成不同的圖像。在一實(shí)施方式中，處理器觀生成處理后的復(fù)色圖像，該復(fù)色圖像修正三種檢測到的單色圖像以提高相似度，例如通過調(diào)整每種單色圖像的清晰度而不顯著改變色彩內(nèi)容。 例如，假定物體22是一只黃色的蘋果，其被系統(tǒng)20成像。注意，紅色加綠色即形成黃色，因此圖像傳感器26生成了該黃色蘋果的一個(gè)紅色單色圖像和該黃色蘋果的一個(gè)綠色單色圖像。在該實(shí)施例中，假定蘋果的紅色圖像清晰而蘋果的綠色圖像不清晰，因?yàn)楣鈱W(xué)成像元件 M是在不同的平面上形成的紅色和綠色圖像(例如，紅色焦平面和綠色焦平面)，而圖像傳感器沈位于紅色焦平面上。這樣，本實(shí)施例的處理器觀通過將綠色圖像修正為像紅色圖像一樣清晰以生成處理后的圖像(如下面段落所述)，以達(dá)到當(dāng)處理后的紅色和綠色圖像合并，黃色蘋果的最終圖像可能比未處理的圖像清晰。然而，蘋果的色彩不會(huì)有明顯的改變。因而，當(dāng)光學(xué)成像元件(例如透鏡)具有色差，其在不同的焦點(diǎn)距離形成單一的紅色、綠色、藍(lán)色圖像，這使檢測到的復(fù)色圖像模糊。為了生成清晰的彩色圖像，傳統(tǒng)的方法是將透鏡設(shè)計(jì)為具有最小色差或減少的色差(即消色差透鏡)。相對于帶有色差的透鏡，消色差透鏡對于各種色彩的焦平面，例如其紅色焦平面、綠色焦平面、藍(lán)色焦平面，是不分開地， 或者只按一較小距離分開。當(dāng)利用此處所公開的方法，雖然被檢測到的彩色圖像可能因某些被檢測的色彩而變糊，但可以在處理器中經(jīng)圖像處理而得以改進(jìn)，所以設(shè)計(jì)者可能忽略透鏡的色差。進(jìn)一步地，如前所述，透鏡甚至可能被設(shè)計(jì)為具有過度色差，在這樣的透鏡中， 紅色、綠色、藍(lán)色的焦平面顯著分離。如同消色差透鏡設(shè)計(jì)，增加色差的透鏡設(shè)計(jì)技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。結(jié)果，在某些特定色彩焦平面上被檢測到的色彩圖像可能變糊。通過使用此處所公開的方法，在紅色、綠色、藍(lán)色焦平面上所有被檢測的色彩圖像可以被修正為在所有的紅色、綠色、藍(lán)色上形成的清晰色彩圖像。換言之，只要成像系統(tǒng)檢測到的圖像是在至少一種色彩的清晰聚焦情況下生成圖像，那么，使用此處所公開的方法，對具有色差的透鏡所生成圖像進(jìn)行處理，將有效擴(kuò)展成像系統(tǒng)的焦深(Cbpth of focus)或景深(cbpth of field)。在一實(shí)施方式中，處理器觀所進(jìn)行的處理為，通過生成一個(gè)處理后的圖像(該處理后的圖像是基于其鄰近像素的檢測的色彩強(qiáng)度值、對修正圖像數(shù)據(jù)中每一像素所檢測到的色彩強(qiáng)度值進(jìn)行修正而形成的)，以生成處理后的復(fù)色圖像。例如，如圖2所示，待處理的像素42被圍繞像素42的9X9的像素塊44內(nèi)的所有像素影響。像素42位于9X9的像素塊44的中心。其它尺寸大小的像素塊也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)；例如，某些其它可能的像素塊大小規(guī)格包括對稱的或非對稱的、奇數(shù)的或偶數(shù)的。盡管該像素位于像素塊內(nèi)，但待處理的像素可能不在非對稱像素塊的中心，或具有偶數(shù)個(gè)像素的像素塊的中心。因此，雖然本實(shí)施例中使用9X9的像素塊，在某些情況下，其可能是優(yōu)化的和優(yōu)選的像素塊尺寸，但在其它情況下可能適用和優(yōu)選完全不同的像素塊尺寸。圖3所示的實(shí)施例顯示了位于像素塊44中央的藍(lán)色像素42。如圖所示，像素42 被標(biāo)記為B55，代表其在像素塊44中的位置。像素B55處理后的值或最終值~inal，同時(shí)也代表像素處理后的色彩強(qiáng)度值，是選定色彩(即藍(lán)色)和非選定色彩(即紅色和綠色)的加權(quán)色彩貢獻(xiàn)(weighted color contribution)之和。特別地，Bfinal是像素^ (Bb)檢測到的B值、像素塊中對應(yīng)于R值的原色貢獻(xiàn)(Bk)和像素塊中對應(yīng)于G值的原色貢獻(xiàn)(Be)的線性組合
Bfinal = |wB|a.BB+|wE|a.BE+|wG|a.BG,(1)
其中，|wB|a、|wE|\ Iwe|a是線性組合的權(quán)重因子系數(shù)，wB、wK、為權(quán)重因子，其定義則如后文討論。這樣，kB|a* 為像素塊44中對應(yīng)于檢測到的藍(lán)色強(qiáng)度值的權(quán)重色彩貢獻(xiàn)， |wE|a - 為像素塊44中對應(yīng)于檢測到的紅色強(qiáng)度值的權(quán)重色彩貢獻(xiàn)，ke|a · 為像素塊 44中對應(yīng)于檢測到的綠色強(qiáng)度值的權(quán)重色彩貢獻(xiàn)。指數(shù)“a”為大于1的正實(shí)數(shù)。為了描述的清楚簡要，“a”在下面的實(shí)施例中是一致的(unity)。在一些實(shí)施方式中，“a”可以是 1.2、1.5、1.7、2、3....或任何大于1或等于1的正實(shí)數(shù)。增加“a”的值即增加了更好聚焦的單色圖像對最終圖像的貢獻(xiàn)，因?yàn)槿缦挛乃懻?，更好聚焦的單色圖像比相對差聚焦的圖像具有更大的相應(yīng)權(quán)重因子‘V”。因此，增加“a”值即增加了最終圖像或復(fù)色圖像的銳度 (清晰度)。然而，如果“a”值過大，復(fù)色圖像將會(huì)包括高頻噪點(diǎn)和/或不希望的銳度邊界。 相應(yīng)地，在某些實(shí)施方式中，“a”等于1，提供了介于圖像清晰度和最小圖像缺陷之間的可接受的折中。像素B55處的檢測到的B值可以認(rèn)為是B的初始檢測到的色彩強(qiáng)度值，其與最終B 值或處理后的色彩強(qiáng)度B值相對。Bb、Be, Bg定義為
6B = B55
Be = R^Aeb(2)
Bg = G1+ Δ GB
其中Ri為位于位置的R強(qiáng)度插值，其由像素塊中選定的R像素檢測到的強(qiáng)度值計(jì)算。可用標(biāo)準(zhǔn)方程或特殊方程計(jì)算爐。Gi為位于位置的G強(qiáng)度插值，其由像素塊中選定的G像素檢測到的強(qiáng)度值計(jì)算。可用標(biāo)準(zhǔn)方程或特殊插值函數(shù)來計(jì)算G、Aeb是色彩差項(xiàng)，其根據(jù)像素塊中檢測到的B強(qiáng)度值與檢測到的R強(qiáng)度值的差值修正Ri。例如，Δ KB可能為像素塊或像素塊的一部分中B像素強(qiáng)度值的平均值與R像素強(qiáng)度值的平均值的差。類似地，Ara是色彩差項(xiàng)，其根據(jù)像素塊中檢測到的B強(qiáng)度值與檢測到的G強(qiáng)度值的差值修正G1。例如，Ara可能為像素塊或像素塊的一部分中B像素強(qiáng)度值的平均值與R像素強(qiáng)度值的平均值的差。在某些其它的實(shí)施方式中，每個(gè)色彩差項(xiàng)是兩個(gè)不同色彩像素的加權(quán)平均值的差。例如，在這樣的實(shí)施方式中，ΔKB是像素塊或像素塊的一部分中B像素強(qiáng)度值的加權(quán)平均值和R像素強(qiáng)度值的加權(quán)平均值之差。例如，平均值進(jìn)行加權(quán)可以基于到被修正的像素的距離，其中，距離被修正的像素更近的像素，其權(quán)重大于距離被修正的像素更遠(yuǎn)的像素。
在一實(shí)施方式中，權(quán)重因子的定義決定了處理器觀的輸出。例如，權(quán)重因子可以與像素塊中的單色圖像的平均梯度成比例。平均梯度越大，權(quán)重因子越大(在本實(shí)施方式中)。這樣，R、G、B三種單色圖像中具有最大平均梯度的一個(gè)，將比其它兩個(gè)具有較小平均梯度的單色圖像，對選定像素值的最終處理后的色彩強(qiáng)度值具有更大的貢獻(xiàn)(即，等式1)。 另一方面，具有較小平均梯度的單色圖像具有較小的貢獻(xiàn)。結(jié)果，最終的三個(gè)處理后的圖像將具有大的平均梯度。換言之，在處理后的像素塊中，如果R、G、B三種單色圖像中的一個(gè)是清晰的(具有最大的平均梯度)，而其它單色圖像不清晰(具有較小的平均梯度)，像素塊中所有的處理后的R、G、B圖像最終都是清晰的(具有較大的平均梯度)。例如，權(quán)重因子可以由下列公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種處理檢測到的復(fù)色圖像以形成處理后的復(fù)色圖像的方法，其包括將檢測的復(fù)色圖像檢測為一組單色圖像，每一單色圖像包括該圖像一系列像素中每一像素之一組檢測的色彩之一的色彩強(qiáng)度值；以及針對檢測的復(fù)色圖像中的每一給定像素 識(shí)別檢測的復(fù)色圖像中圍繞所述給定像素的像素塊；以及對于該組單色圖像的選定色彩，該組檢測的色彩中的其它色彩則作為非選定色彩 從圍繞所述給定像素之各像素所檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出所述給定像素的該組檢測的色彩之每一色彩的權(quán)重因子系數(shù)；計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)；用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，分別乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；以及對加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)進(jìn)行加和，以形成所述給定像素之選定色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值；其中，該圖像中該系列像素之所有像素的所有檢測的色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值，形成所述處理后的復(fù)色圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，計(jì)算所述給定像素的關(guān)于每一檢測的色彩的權(quán)重因子系數(shù)包括為每一檢測的色彩提高其權(quán)重因子的絕對值，使得常用指數(shù)的冪次為等于 1或大于1的正實(shí)數(shù)，以形成每一權(quán)重因子系數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括分別計(jì)算所述給定像素的每一檢測的色彩的權(quán)重因子，在所述像素塊中，其與相應(yīng)色彩的色彩強(qiáng)度值的相應(yīng)平均梯度成比例。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括對于選定色彩，計(jì)算其權(quán)重因子，該權(quán)重因子與高頻掩碼和選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的大小成比例，其中，選定色彩以給定像素為中心。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括對于相應(yīng)的非選定色彩， 計(jì)算其權(quán)重因子，該權(quán)重因子與高頻掩碼和相應(yīng)的非選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的大小成比例，其中，相應(yīng)的非選定色彩以最接近給定像素的相應(yīng)非選定色彩的像素為中心。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括對于選定色彩，計(jì)算其權(quán)重因子為，該權(quán)重因子與高頻掩碼和選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的平均值大小成比例，其中，選定色彩集中于一組位置，該組位置距離給定像素橫向和/或縱向均少于十個(gè)像素。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括對于相應(yīng)的非選定色彩， 計(jì)算其權(quán)重因子，該權(quán)重因子與高頻掩碼和相應(yīng)非選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的內(nèi)積的平均值大小成比例，其中，相應(yīng)的非選定色彩集中于一組位置，該組位置距離給定像素橫向和/或縱向均少于十個(gè)像素。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括對于各相應(yīng)色彩，計(jì)算其權(quán)重因子，該權(quán)重因子與位于像素塊內(nèi)各相應(yīng)色彩的像素的局部對比度成比例。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，計(jì)算權(quán)重因子系數(shù)包括計(jì)算各相應(yīng)色彩之給定色彩的局部對比度，該局部對比度為相應(yīng)色彩的第一系列像素的色彩強(qiáng)度值的平均值與第二組像素的色彩強(qiáng)度值的平均值之差，第一組包括位于像素塊內(nèi)的相應(yīng)色彩的像素，其色彩強(qiáng)度值大于位于像素塊內(nèi)的相應(yīng)色彩的像素的色彩強(qiáng)度值的平均值，第二組包括位于像素塊內(nèi)的相應(yīng)色彩的像素，其色彩強(qiáng)度值小于或等于位于像素塊內(nèi)的相應(yīng)色彩的像素的色彩強(qiáng)度值的平均值。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，常用指數(shù)等于1。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)包括對于每一非選定色彩，在給定像素位置對強(qiáng)度值進(jìn)行插值，以形成該位置的每一非選定色彩的強(qiáng)度值插值；對于每一非選定色彩，針對選定的色彩，計(jì)算其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)；以及對于每一非選定色彩，將其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)與每一非選定色彩相應(yīng)的強(qiáng)度值插值進(jìn)行相加，以得到對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，對于每一非選定色彩，針對選定的色彩，計(jì)算其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)，包括計(jì)算每一相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)，其為像素塊中選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的平均值、與像素塊中每一相應(yīng)的非選定色彩之檢測的色彩強(qiáng)度值的平均值的差。
13.—種處理檢測的復(fù)色圖像的像素之檢測的色彩強(qiáng)度值、以形成處理后的復(fù)色圖像的方法，其中，檢測的復(fù)色圖像包括一組單色圖像，每一單色圖像包括該圖像一系列像素中每一像素之一組檢測的色彩之一的色彩強(qiáng)度值；該方法包括對于檢測的復(fù)色圖像的每一給定像素識(shí)別檢測的復(fù)色圖像中圍繞給定像素的像素塊；以及對于該組單色圖像的選定色彩，該組檢測的色彩的其它色彩則作為非選定色彩； 從圍繞給定像素之各像素所檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出給定像素的該組檢測的色彩之每一色彩的權(quán)重因子系數(shù)；計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)；用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，分別乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；以及對加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)進(jìn)行加和，以形成給定像素之選定色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值； 其中，該圖像中該系列像素之所有像素的所有檢測的色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值，形成所述處理后的復(fù)色圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)包括 對于每一個(gè)非選定色彩，在給定像素位置對色彩強(qiáng)度值進(jìn)行插值，以形成位于該位置的每一非選定色彩的強(qiáng)度值插值；對于每一非選定色彩，針對選定的色彩，計(jì)算其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)；以及對于每一非選定色彩，將其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)與每一非選定色彩相應(yīng)的強(qiáng)度值插值進(jìn)行相加，以得到對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)。
15.一種成像模塊，其包括光學(xué)成像元件、圖像傳感器和圖像處理器；其中， 光學(xué)成像元件在圖像傳感器上形成物體的圖像；圖像傳感器包括一系列檢測元件，每一檢測元件對第一色彩、第二色彩、第三色彩中的一個(gè)色彩敏感；每一檢測元件檢測相應(yīng)色彩的光強(qiáng)，并提供檢測到的色彩強(qiáng)度值作為響應(yīng)； 對于給定的色彩，所有檢測元件的檢測到的色彩強(qiáng)度值，形成相應(yīng)色彩的單色圖像；第一色彩、第二色彩、第三色彩的單色圖像形成檢測到的復(fù)色圖像；圖像處理器通過如下的步驟進(jìn)行處理，并形成處理后的復(fù)色圖像 識(shí)別檢測的復(fù)色圖像中圍繞給定像素的像素塊；以及對于該組單色圖像的選定色彩，該組檢測到的色彩的其它色彩則作為非選定色彩 從圍繞給定像素之各像素所檢測的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算出給定像素的該組檢測的色彩之每一色彩的權(quán)重因子系數(shù)；計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)；用相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，分別乘以選定色彩的每一檢測的色彩強(qiáng)度值和對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；以及對加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)進(jìn)行加和，以形成給定像素之選定色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值； 其中，該圖像中該系列像素之所有像素的所有檢測的色彩的處理后的色彩強(qiáng)度值，形成所述處理后的復(fù)色圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的模塊，其中，計(jì)算對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)包括 對于每一個(gè)非選定色彩，在給定像素位置對色彩強(qiáng)度值進(jìn)行插值，以形成位于該位置的每一非選定色彩的強(qiáng)度值插值；對于每一非選定色彩，針對選定的色彩，計(jì)算其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)；以及對于每一非選定色彩，將其相應(yīng)的選定色彩的差項(xiàng)與每一非選定色彩相應(yīng)的強(qiáng)度值插值進(jìn)行相加，以得到對應(yīng)于每一非選定色彩的原色貢獻(xiàn)。
17.如權(quán)利要求15所述的模塊，其中，所述的光學(xué)成像元件具有色差。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于處理檢測到的復(fù)色圖像以形成處理后的復(fù)色圖像的系統(tǒng)和方法，其中，對于圖像的每一系列像素，其包括如下處理步驟(1)識(shí)別檢測到的復(fù)色圖像中圍繞給定像素的像素塊；(2)通過圍繞給定像素的像素檢測到的色彩強(qiáng)度值，計(jì)算每一組檢測到的色彩對于給定像素的權(quán)重因子系數(shù)；(3)計(jì)算對應(yīng)于每個(gè)非選定色彩的原色貢獻(xiàn)；(4)帶上相應(yīng)的權(quán)重因子系數(shù)，使選定色彩的每個(gè)檢測到的色彩強(qiáng)度值對應(yīng)于非選定色彩的原色貢獻(xiàn)相乘，以形成加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)；(5)使加權(quán)的色彩貢獻(xiàn)相加，以形成選定色彩對于給定像素的處理后的色彩強(qiáng)度值。
文檔編號(hào)H04N5/335GK102376083SQ201110197640
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者劉冠松, 單繼章, 李洪均, 高路 申請人:豪威科技有限公司