專利名稱：成像系統(tǒng)中的彩色解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及成像系統(tǒng)，特別是涉及成像系統(tǒng)中的解碼器。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，人們應(yīng)用帶有攝像裝置的產(chǎn)品越來越多了，大到可拍攝電影的專業(yè)攝像機(jī)，小到人們手里的手機(jī)，都可以看到圖像傳感器的身影。每個廠家都有它們特色的圖像傳感器，而且各自占據(jù)一定的市場。為了圖像數(shù)據(jù)輸出的方便，通常采用bayer編碼的數(shù)據(jù)格式。在現(xiàn)有的情況下，想要更好地還原圖像傳感器傳來的圖像，就必須要有一個好的解碼器?，F(xiàn)有的解碼器大致可以分為3*3，5*5，或更高窗口的規(guī)格。窗口數(shù)目越大，所耗費(fèi)的資源就會越多，成本也就相應(yīng)較高。現(xiàn)有的解碼器，在需要低成本的硬件實(shí)現(xiàn)的情形下，圖像的處理能力不夠，對所還原的圖像不進(jìn)行銳化處理或者銳化處理效果較差，致使還原出來的圖像存在不夠清晰、輪廓不夠明顯的問題。 可見，實(shí)有必要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，在保持低成本的硬件實(shí)現(xiàn)的情形下，能夠提高對圖像的處理能力，對所還原的圖像進(jìn)行有效的銳化處理，從而讓還原出來的圖像比較清晰，輪廓比較明顯。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案包括，提出一種成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，包括定位模塊，其根據(jù)像素點(diǎn)的行場信號進(jìn)行計數(shù)以確定像素點(diǎn)的位置關(guān)系，并將該像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息輸出；緩存模塊，其對該定位模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行緩存，并將所緩存的像素點(diǎn)信息輸出；以及彩色解碼模塊，其根據(jù)該定位模塊提供的像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息以及該緩存模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行解碼處理和圖像增強(qiáng)處理，以輸出像素點(diǎn)的進(jìn)行了銳化處理的RGB分量。該彩色解碼器是3*3規(guī)格的，該緩存模塊包括兩個級聯(lián)的存儲單元。該彩色解碼器是5*5規(guī)格的，該緩存模塊包括四個級聯(lián)的存儲單元。該存儲單元為RAM/FIF0。該定位模塊的輸入是bayer格式的圖像數(shù)據(jù)，該定位模塊的輸出給緩存模塊的像素點(diǎn)信息是bayer格式的圖像數(shù)據(jù)。該定位模塊、緩存模塊以及彩色解碼模塊是采用FPGA實(shí)現(xiàn)的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，在保持低成本的硬件實(shí)現(xiàn)的情形下，能夠提高對圖像的處理能力，對所還原的圖像進(jìn)行有效的銳化處理，從而讓還原出來的圖像比較清晰，輪廓比較明顯。
圖I為本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器的結(jié)構(gòu)示意。圖2為本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。參見圖I所示，本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器實(shí)施例大致包括定位模塊I :它的功能主要是確定數(shù)據(jù)的位置關(guān)系，比如某個像素點(diǎn)處于圖像的某行某列，它是屬于RGB中的哪個元素；緩存模塊2:它主要用于數(shù)據(jù)的緩存，這樣可以讓在短時間里的數(shù)據(jù)處理成為可能；以及彩色解碼模塊3 :它的功能是將有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理和圖像增強(qiáng)處理。其中，定位模塊I和數(shù)據(jù)流的行信號、場信號相連，處理完了之后把數(shù)據(jù)送給彩色解碼模塊3，同時數(shù)據(jù)流的bayer數(shù)據(jù)緩存到緩存模塊2中去，等待彩色解碼模塊3進(jìn)行調(diào)取，最后彩色解碼模塊3根據(jù)位置信息和原始數(shù)據(jù)，還原出不同像數(shù)點(diǎn)的RGB分量。具體而言，定位模塊I根據(jù)數(shù)據(jù)的行場信號進(jìn)行計數(shù)定位，這樣當(dāng)?shù)谝粋€有效像素進(jìn)入到定位模塊I后，它將被賦予坐標(biāo)(0，0)，以此類推，就可以得到一個二維的位置圖f (χη, yn)。彩色解碼模塊3會根據(jù)定位模塊I提供的這個位置來確定該點(diǎn)在bayer模板中是哪個顏色分量，以及該點(diǎn)周圍的八個像素點(diǎn)所分別表示的顏色分量。緩存模塊2由若干個單元級聯(lián)而成，每個單元為ram(隨機(jī)訪問存儲器)或是fifo (先入先出隊列)。如果解碼器的處理窗口是3*3的模式，那就需要2個單元；如果解碼器采用5*5的窗口，那么就需要4個單元。數(shù)據(jù)緩存的方式如圖I中的緩存模塊2所示原始數(shù)據(jù)先進(jìn)入第一單元21，第一單元21輸出的數(shù)據(jù)作為第二單元22的數(shù)據(jù)輸入，同時也作為輸入送到彩色解碼模塊3的輸入端口。如果解碼器采用更高的窗口規(guī)格，則會存在更多單元，后面的單元也會類似地做一樣處理，直至最后一個單元。彩色解碼模塊3根據(jù)定位模塊I提供的像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息以及緩存模塊2提供的緩存數(shù)據(jù)生成新的行場信號和含有RGB分量的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。以3*3窗口為例，當(dāng)輸入了圖像中的一個點(diǎn)，解碼器便可以從定位模塊I中查到其對應(yīng)的位置信息和顏色信息，然后便可以對相應(yīng)的9個像素點(diǎn)的數(shù)值進(jìn)行一次加權(quán)處理，得到一個紅色分量R，綠色分量G，藍(lán)色分量B。彩色解碼模塊3提供的輸出就是最終的解碼結(jié)果O需要說明的是，上述的定位模塊I、緩存模塊2以及彩色解碼模塊3可以采用FPGA實(shí)現(xiàn)，也可以采用其它的專門的集成電路來實(shí)現(xiàn)。圖2為本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器的流程圖。大致包括步驟I、將輸入的行場信號進(jìn)行計數(shù)，對相應(yīng)的像素點(diǎn)編碼；步驟2、在編碼的同時，將有效的像素數(shù)據(jù)緩存進(jìn)第一單元21，并將輸出連接到第二單元22中和彩色解碼模塊3中。步驟3、在彩色解碼模塊3中確定當(dāng)前像素的位置，并從緩存模塊2中讀取其周圍的像素點(diǎn)信息。[0029]步驟4、還原該像素點(diǎn)的RGB各個分量。步驟5、對分量進(jìn)行銳化處理。銳化處理的實(shí)現(xiàn)過程如下，以3*3窗口作為銳化窗口，把它和梯度板做一次橫向卷積和豎向卷積。由卷積完后的數(shù)值判斷出是否是有效邊緣，如果有圖像邊緣存在，在做解碼加權(quán)時就把對應(yīng)的像素點(diǎn)的權(quán)數(shù)增大，盡量保持原來的數(shù)據(jù)，不被其他像素點(diǎn)影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器可以減少20%的邏輯資源，并且提高了對圖像的處理能力，對所還原的圖像進(jìn)行了銳化處理，讓還原出來的圖像更加清晰，輪廓更加明顯。以上，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，意在進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，而非對其進(jìn)行 限定。凡根據(jù)上述之文字和附圖所公開的內(nèi)容進(jìn)行的簡單的替換，比如將上述的3*3規(guī)格更改為5*5規(guī)格，都在本專利的權(quán)利保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，其特征在于，包括 定位模塊，其根據(jù)像素點(diǎn)的行場信號進(jìn)行計數(shù)以確定像素點(diǎn)的位置關(guān)系，并將該像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息輸出； 緩存模塊，其對該定位模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行緩存，并將所緩存的像素點(diǎn)信息輸出；以及 彩色解碼模塊，其根據(jù)該定位模塊提供的像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息以及該緩存模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行解碼處理和圖像增強(qiáng)處理，以輸出像素點(diǎn)的進(jìn)行了銳化處理的RGB分量。
2.如權(quán)利要求I所述的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，其特征在于，該彩色解碼器是3*3規(guī)格的，該緩存模塊包括兩個級聯(lián)的存儲單元。
3.如權(quán)利要求I所述的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，其特征在于，該彩色解碼器是5*5規(guī)格的，該緩存模塊包括四個級聯(lián)的存儲單元。
4.如權(quán)利要求2或3所述的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，其特征在于，該存儲單元為RAM/FIFO。
5.如權(quán)利要求I所述的成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，其特征在于，該定位模塊、緩存模塊以及彩色解碼模塊是采用FPGA實(shí)現(xiàn)的。
專利摘要一種成像系統(tǒng)中的彩色解碼器，包括定位模塊，其根據(jù)像素點(diǎn)的行場信號進(jìn)行計數(shù)以確定像素點(diǎn)的位置關(guān)系，并將該像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息輸出；緩存模塊，其對該定位模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行緩存，并將所緩存的像素點(diǎn)信息輸出；以及彩色解碼模塊，其根據(jù)該定位模塊提供的像素點(diǎn)及其位置關(guān)系信息以及該緩存模塊提供的像素點(diǎn)信息進(jìn)行解碼處理和圖像增強(qiáng)處理，以輸出像素點(diǎn)的進(jìn)行了銳化處理的RGB分量。本實(shí)用新型在保持低成本的硬件實(shí)現(xiàn)的情形下，能夠提高對圖像的處理能力，對所還原的圖像進(jìn)行有效的銳化處理，從而讓還原出來的圖像比較清晰，輪廓比較明顯。
文檔編號H04N11/04GK202524515SQ20112029618
公開日2012年11月7日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者莊堉, 陳付軍 申請人:劉哲, 王申秋, 陳付軍