CN101296327A - 图像边缘坏点的更正方法及其更正装置 - Google Patents

Abstract

一种图像边缘坏点的更正方法及其更正装置，其在不忽略扫描图像数据边缘像素的情况下，利用扩充传感器感测到的图像数据边缘所产生的扩充像素，或利用在图像数据边缘所假设的镜像像素，甚至弹性地选择图像数据边缘像素所需要的参考像素，来作为参考，以满足检测与补偿图像数据边缘坏点的需求。

Description

图像边缘坏点的更正方法及其更正装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理芯片，特别有关于一种图像边缘坏点的更正方法及其更正装置。

背景技术

图像传感器能将光信号转换成电信号，因此，可以运用图像传感器来撷取图像源。而图像传感器是以像素基本单位来做图像撷取的工作，一般来说，图像传感器是以数组的方式来做像素的配置。于是，像素的质量就成为图像传感器的质量评断标准。

由于传感器制程的关系，要达到图像传感器的每个像素均为良好相当不容易。所以，图像传感器在制造出厂后，有一些坏点(defect pixel)的情形是很正常的。此外，图像传感器使用久了，也会有老化(aging)的现象而形成坏点。这些坏点会使得图像传感器感测不到图像，因此，其像素值不是最大(暗点)就是最小(亮点)，而无法显示出灰阶或色彩，进而图像感测的质量。

目前，已经有一些解决方案：例如，在图像传感器出厂时，由图像传感器供货商提供坏点的信息，也就是，出厂坏点(initial defect pixels)的位置。应用商只要依据图像传感器供货商所提供的坏点位置一一记录于内存中，这些坏点就成为要做补偿的部份。不过，这种方法的缺点为需额外耗费大量的存储容量，并且如果图像传感器有使用后坏点增加的情形，此种作法就无法补偿新的坏点。此外，由于有坏点的图像传感器的坏点位置常常会不一样的，因此配合每个图像传感器的内存，就必须依据每个坏点的位置来做不同的记录。

另外，还有一种方法：将邻近的像素值(参考像素的像素值)作一平均(或取中间值)，以此平均值为基底，找出一个范围，再将图像数据和此范围做比较，如果某个像素超出一范围，即判定为坏点。此外，还有运用统计计数的方式，其先将图像数据一一建成数据库，再用计数比较的方式，将坏点扫瞄出来。

然而，根据上述所阐述的现有技术，无论是第一个现有技术、第二现有技术，还是第三个现有技术，在扫描图像数据边缘的像素时，由于图像数据边缘的像素无法找到完整的参考像素作为参考，所以通常都予以忽略扫描，如图1所示。其中，以斜线标示部份10即为图像数据中，被忽略扫描坏点的部份，而未以斜线标示部分15则为图像数据中具有完整参考像素的部份。

如此，以忽略扫描图像数据边缘坏点的作法，会使显示在荧光幕上的图像数据的质量不佳，这对较高阶的图像处理芯片来说，是不允许的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种图像边缘坏点的更正方法及其更正装置，其在不忽略扫描图像数据边缘像素的情况下，利用扩充传感器感测到的图像数据边缘所产生的扩充像素，或利用在图像数据边缘所假设的镜像像素，甚至弹性地选择图像数据边缘像素所需要的参考像素，作为参考，以满足检测与补偿图像数据边缘坏点的需求。

为了实现上述的目的，本发明提供一种图像边缘坏点的更正装置，包含传感器、输入接口、内存单元、坏点校正单元、图像剪裁单元、图像强化及调整单元及图像编码单元。

为了实现上述的目的，本发明还提供了一种图像边缘坏点的更正方法，首先，输入接口会根据传感器的性能，来判断传感器是否支持图像扩充功能。

当传感器具有图像扩充功能时，坏点校正单元会撷取边缘经过扩充的图像数据中的参考像素，作为检测判断像素是否为坏点的参考，而位于扩充后的图像数据边缘的像素则可忽略不处理。其中，至少有一个参考像素是由扩充图像数据边缘所产生。

当传感器无图像扩充功能时，坏点校正单元会在图像数据的边缘产生镜像，并撷取边缘产生镜像的图像数据中的参考像素，作为检测判断像素是否为坏点的参考。

接着，当此判断像素为坏点时，坏点校正单元会进一步利用参考像素的像素值的运算结果，来补偿校正此判断像素的像素值。

最后，根据图像数据是否经扩充处理，来决定图像数据是否需要剪裁，以进一步作图像强化及颜色补偿的动作，并编码图像数据。

为了实现上述的目的，本发明还提供了一种图像边缘坏点的更正方法，与上述图像边缘坏点的更正方法不同点在于，当传感器无图像扩充功能时，坏点校正单元会弹性地选择图像数据中一维方向或二维方向的参考像素，来作为检测判断像素是否为坏点的参考，以进一步利用参考像素的像素值的运算结果，来补偿校正此判断像素的像素值。

本发明具有以下有益的效果：本发明的一个优点在于，可以判断图像数据边缘的像素是否为坏点。

本发明的另一优点在于，在传感器支持下，可将图像数据边缘扩充产生扩充像素，来满足检测与补偿图像数据边缘的判断像素的需求。

本发明的再一优点在于，在不忽略判断图像数据边缘的像素下，在图像数据边缘假设镜像像素，来满足检测与补偿图像数据边缘的判断像素的需求。

本发明的再一优点在于，在不忽略判断图像数据边缘的像素下，可弹性地选择图像数据边缘的判断像素所需要的参考像素，来作为参考。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为现有技术忽略图像数据边缘检测的示意图；

图2为本发明的图像边缘坏点的更正装置的方块示意图；

图3为本发明的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图；

图4为本发明的第一实施例的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图；

图5为具有扩充像素的图像数据的示意图；

图6为具有镜像像素的图像数据的示意图；

图7为本发明的第二实施例的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图；以及

图8为随判断像素的需求来选取参考像素的图像数据的示意图。

其中，附图标记：

斜线标示部份10

未以斜线标示部份15

更正装置2

传感器210

输入接口220

内存单元230

坏点校正单元240

图像剪裁单元250

图像强化及调整单元260

图像编码单元270

原始图像数据IP

扩充像素TP

判断像素DP

参考像素RP1，RP2，RP3，RP4，RP1’，RP2’

镜像像素MP1，MP2

具体实施方式

请参阅图2，其为本发明的图像边缘坏点的更正装置的方块示意图。本发明的图像边缘坏点更正装置2包含一传感器210、一输入接口220、一内存单元230、一坏点校正单元240、一图像剪裁单元250、一图像强化及调整单元260及一图像编码单元270。

输入接口220连结于传感器210及内存单元230，用以接收传感器210所感测到的图像数据(image frame)，以进一步扫描每一幅检测到的图像数据的像素。当输入接口220所连结的传感器210支持一图像扩充功能时，输入接口220所接收到的图像数据可为一经过扩充的图像数据。此外，输入接口220处理图像数据所产生的数据皆暂存于内存单元230。

坏点校正单元240连结于输入接口220，用以接收输入接口220所扫描后的图像数据的每一像素，并根据每一个像素所包含的像素值来判断是否为坏点，以进一步做校正补偿的动作。

当传感器210支持图像扩充功能时，坏点校正单元240可以撷取对应于判断像素的四个参考像素，以进一步判断此判断像素是否为坏点。当传感器210不支持图像扩充功能时，坏点校正单元240可以设定镜像像素来作为参考像素，或直接采取弹性撷取参考像素的方式，在不忽略边缘像素的情况下，判断判断像素是否为一坏点。

图像剪裁单元250连结于坏点校正单元240，用以裁减被感测单元310扩充图像数据所产生的部分，使图像数据恢复到原始的大小。倘若传送至图像剪裁单元250的图像数据并未被扩充，此时图像剪裁单元250将不对经过的图像数据作任何的处理。

图像强化及调整单元260连结图像剪裁单元250及图像编码单元270，用以将检测完毕的图像数据作进一步的处理，亦即将图像数据作图像强化的动作，以及做图像数据的颜色补偿调整动作，使图像数据可以更清晰、更符合使用者的需求，最后将调整后的图像数据传送至图像编码单元270做进一步的编码动作，产生编码信号，并传送至后续装置处理。

为了更进一步地阐述本发明的目的，请参考图3所示，来说明本发明所提供的图像边缘坏点的更正装置2是如何应用在图像数据边缘坏点的扫瞄上，其中图3为本发明的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图。

首先，图像边缘坏点的更正装置2利用传感器210来感测一图像源(imagesource)，以产生一图像数据，并传送至输入接口220，作后续的处理，如步骤S310。此时，传送至输入接口220的图像数据，会根据传感器210是否支持图像扩充功能，来决定其边缘是否被扩充，即边缘是否具有扩充像素，如步骤S320。

假设传感器210传送给输入接口220的图像数据是已经过贝尔对象(Bayerpattern)压缩过后的图像，也就是图像数据上的每一个像素仅具有一种颜色(红色、蓝色或绿色)。因此可以利用此特性来检测图像数据是否出现坏点。

当该传感器210能够支持图像扩充功能时，表示传送至输入接口220的图像数据为经过扩充处理的图像数据，因此，图像数据边缘会产生许多扩充像素。

如此一来，输入接口220在扫描在边缘具有扩充像素的图像数据上的每个像素时，原始的图像数据边缘上的像素除了位于原始图像数据内的参考像素可以参考以外，在原始图像数据外仍能有至少一个参考像素(扩充像素)可以参考。坏点校正单元240也会根据输入接口220所扫描到的判断像素及二维方向的参考像素中，分别撷取其像素值，并将参考像素的像素值做运算，如步骤S333。

根据步骤S320，当该传感器210无法支持图像扩充功能时，表示传感器210不会对所感测到的图像数据做任何的加工处理。因此，在不忽略扫描图像数据边缘上的像素的前提下，坏点校正单元240会根据输入接口220所扫描到的判断像素及一维方向或二维方向的参考像素中，分别撷取其像素值，并将参考像素的像素值做运算，如步骤S331。

接着，坏点校正单元240会将参考像素运算的结果与判断像素作比较，来判断输入接口220所扫描到的判断像素是否为一坏点，如步骤S340。

当坏点校正单元240判断所扫描到的判断像素的确是个坏点时，表示此时判断像素为亮点或暗点，因此坏点校正单元240会进一步地来补偿校正此判断像素，如步骤S342。也就是说，坏点校正单元240会利用参考像素的像素值的运算结果，来补偿校正此判断像素的像素值。

当坏点校正单元240检测完目前的判断像素后，会传送至图像剪裁单元350。图像剪裁单元350会判断是否需要剪裁图像数据，即根据此判断像素位于图像数据上的位置，来判断是否需要剪裁此判断像素，如步骤S350。

当此时的判断像素位于原始图像数据之外，即此判断像素为扩充像素时，表示目前的图像数据范围大于原先感测到的图像数据范围，因此图像剪裁单元250会将图像数据扩充的部份删除，即将目前的判断像素删除，使扩充后的图像数据回复到原始的图像数据范围，如步骤S360，以进一步传送至图像强化及调整单元260。

根据步骤S340，当坏点校正单元240判断所扫描到的判断像素不是坏点时，则直接跳到步骤S350，判断是否需要做剪裁动作。

根据步骤S350，当此时图像剪裁单元250所接收到的判断像素不是扩充像素时，表示目前的图像数据范围等于原先感测到的图像数据范围，因此图像剪裁单元250将不会对图像数据做任何动作，即不会将目前的判断像素删除，而直接将判断像素传送至图像强化及调整单元260。

最后，图像强化及调整单元260会将图像数据作图像处理，也就是说会对所接收到的判断像素作图像强化的动作，以及颜色补偿调整的动作，如步骤S370。处理完的图像数据将被传送至图像编码单元270做进一步的编码动作，产生编码信号，并传送至后续装置处理，如步骤S380。

根据上述图像边缘坏点的更正方法的叙述，由于此更正方法在扩充及不扩充图像数据上较具有弹性，因此，为了能更进一步地阐述本发明的目的，请参考图4所示，来说明本发明所提供的图像边缘坏点的更正装置2在图像数据边缘坏点的扫瞄上，如何利用扩充及不扩充图像数据的方式来完成扫瞄动作，其中图4为本发明内容的第一实施例的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图。

首先，图像边缘坏点的更正装置2利用传感器210来感测一图像源(imagesource)，以产生一图像数据，并传送至输入接口220，作后续的处理，如步骤S410。此时，传送至输入接口220的图像数据，会根据传感器210是否支持图像扩充功能，来决定其边缘是否被扩充，即边缘是否具有扩充像素，如步骤S420。

当该传感器210能够支持图像扩充功能时，表示传送至输入接口220的图像数据是经过扩充处理的图像数据，使图像数据边缘会产生许多扩充像素。如此一来，坏点校正单元240会撷取输入接口220所扫描到的判断像素的像素值，及撷取在判断像素上、下、左、右相邻的参考像素的像素值，并将参考像素的像素值做运算，如步骤S433。其中这些参考像素中至少有一个像素是由扩充像素所提供。

根据步骤S420，当该传感器210无法支持图像扩充功能时，表示传感器210不会对所感测到的图像数据做任何的加工处理。因此，在不忽略扫描图像数据边缘上的像素的前提下，坏点校正单元240会在图像数据的边缘设立镜像像素，而这些镜像像素与在原始图像数据上可找到的参考像素间系互为镜像。如此一来，所扫描到的判断像素就有四个参考像素可参考，而其中至少一个参考像素由镜像像素所提供。坏点校正单元240便可以分别撷取所扫描到的判断像素及其相对应的这些参考像素的像素值，并将参考像素的像素值做运算，如步骤S431。

接着，坏点校正单元240会将参考像素运算的结果与判断像素作比较，来判断输入接口220所扫描到的判断像素是否为一坏点，如步骤S440。

当坏点校正单元240判断所扫描到的判断像素的确是个坏点时，表示此时判断像素为亮点或暗点，因此坏点校正单元240会进一步地来补偿校正此判断像素，如步骤S442。也就是说，坏点校正单元240会利用参考像素的像素值的运算结果，来补偿校正此判断像素的像素值。

其中，当在扫描扩充后的图像数据，或设有镜像像素的图像数据时，由于位于边缘的扩充像素及镜像像素没有足够的参考像素可以参考，因此可以忽略不处理。

当坏点校正单元240检测完目前的判断像素后，会进一步判断是否需要剪裁图像数据，如步骤S450。当此时判断像素为扩充像素时，图像剪裁单元250会将此判断像素删除，如步骤S460，以进一步传送至图像强化及调整单元260。

根据步骤S440，当坏点校正单元240判断所扫描的判断像素不是坏点时，则直接跳到步骤S450，判断是否需要做剪裁动作。

根据步骤S450，当此时图像剪裁单元250所接收到的判断像素不是扩充像素时，图像剪裁单元250将不会对图像数据做任何动作，即不处理此判断像素，而直接将图像数据传送至图像强化及调整单元260。

最后，图像强化及调整单元260会将此判断像素作图像处理，也就是说会对图像数据作图像强化的动作，以及颜色补偿调整的动作，如步骤S470。处理完的图像数据将被传送至图像编码单元270做进一步的编码动作，产生编码信号，并传送至后续装置处理，如步骤S480。

举例来说，请参考图5所示，其为具有扩充像素的图像数据的示意图。经过设定的传感器210会在原始的图像数据IP的边缘各扩充两行及两列的扩充像素TP。因此当坏点校正单元240欲判断判断像素DP是否为一坏点时，可撷取此判断像素DP二维方向相邻的参考像素RP1、RP2、RP3及RP4来作为参考。当图像剪裁单元250欲剪裁扩充后的图像数据时，则只需要剪裁掉扩充像素TP的部分，即可回复到原始的图像数据IP的大小。

又如图6所示，其为具有镜像像素的图像数据的示意图。坏点校正单元240接收到位经过扩充处理的原始图像数据IP时，在检测判断像素DP是否为坏点时，会先假设镜像像素MP1与MP2，再撷取判断像素DP二维方向相邻的参考像素RP1与RP2及镜像像素MP1与MP2，来作为参考。其中，镜像像素MP1为参考像素RP1的镜像，因此亦为一参考像素RP1’，而镜像像素MP2为参考像素RP2的镜像，因此亦为一参考像素RP2’。

由于此时的图像数据IP并未被扩充，仅是利用假设的参考像素RP1’与RP2’来弥补参考像素量的不足。因此，图像剪裁单元250不会对此时的图像数据IP作任何动作。

此外，本发明再提出一第二实施例，请参考图7所示，来说明本发明所提供的图像边缘坏点的更正装置2在图像数据边缘坏点的扫瞄上，如何利用扩充及不扩充图像数据的方式来完成扫瞄动作，其中图7为本发明的第二实施例的图像边缘坏点的更正方法的方法流程图。

首先，图像边缘坏点的更正装置2利用传感器210来感测一图像源(imagesource)，以产生一图像数据，并传送至输入接口220，作后续的处理，如步骤S710。此时，传送至输入接口220的图像数据，会根据所连结的传感器210是否支持图像扩充功能，来决定其边缘是否被扩充，产生扩充像素，如步骤S720。

当该传感器210能够支持图像扩充功能时，表示传送至输入接口220的图像数据为经过扩充处理的图像数据，使图像数据边缘会产生许多扩充像素。如此一来，坏点校正单元240会撷取输入接口220所扫描到的判断像素的像素值，及撷取在判断像素上、下、左、右相邻的参考像素的像素值，并将参考像素的像素值做运算，如步骤S733。其中这些参考像素中至少有一个像素是由扩充像素所提供。

根据步骤S720，当该传感器210无法支持图像扩充功能时，表示传感器210不会对所感测到的图像数据做任何的加工处理。因此，在不忽略扫描图像数据边缘上的像素的前提下，坏点校正单元240将不硬性地一定要在图像数据的边缘选取四个参考像素，反而随着图像数据边缘的判断像素的需求，来选取所需要的参考像素，并将所选取的参考像素的像素值做运算，如步骤S731。

举例来说，请参考图8所示，其为随判断像素的需求来选取参考像素的图像数据的示意图。坏点校正单元240接收到未经过扩充处理的原始图像数据IP时，在检测判断像素DP1是否为坏点时，由于判断像素DP1位于原始图像数据IP的边缘而没有足够的参考像素可参考，因此坏点校正单元240会仅选取二维方向的参考像素RP1、RP2，来作为参考。此外，在检测判断像素DP2是否为坏点时，坏点校正单元240则仅选取一维方向的参考像素RP3、RP4来作为参考。

接着，坏点校正单元240会将参考像素运算的结果与判断像素作比较，来判断输入接口220所扫描到的判断像素是否为一坏点，如步骤S740。

当坏点校正单元240判断所扫描到的判断像素的确是个坏点时，表示此时判断像素为亮点或暗点，因此坏点校正单元240会进一步地来补偿校正此判断像素，如步骤S742。也就是说，坏点校正单元240会利用参考像素的像素值的运算结果，来补偿校正此判断像素的像素值。

其中，当在扫描扩充后的图像数据时，位于扩充后的图像数据边缘的扩充像素，由于没有足够的参考像素可以参考，因此可以忽略不处理。

当坏点校正单元240检测完目前的判断像素后，会将判断像素传送至图像剪裁单元250，以进一步判断是否需要剪裁图像数据，即判断是否需要剪裁此判断像素，如步骤S750。

当此判断像素为扩充像素时，图像剪裁单元250会将图像数据扩充的部份删除，使扩充后的图像数据回复到原始的图像数据范围，如步骤S760，以进一步传送至图像强化及调整单元260。

根据步骤S740，当坏点校正单元240判断所扫描的判断像素不是坏点时，则直接跳到步骤S750，判断是否需要做剪裁动作。

根据步骤S750，当此时图像剪裁单元250接收到的判断像素不是扩充像素时，将不会对图像数据做任何动作，而直接将图像数据传送至图像强化及调整单元260。

最后，图像强化及调整单元260会将图像数据作图像处理，也就是说会对图像数据作图像强化的动作，以及颜色补偿调整的动作，如步骤S770。处理完的图像数据将被传送至图像编码单元270做进一步的编码动作，产生编码信号，并传送至后续装置处理，如步骤S780。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种图像边缘坏点的更正装置，用以检测一传感器所撷取到的一图像数据的边缘是否出现坏点，以进一步作更正的动作，其特征在于，此更正装置包含：

一输入接口，用以扫描该传感器所撷取到的该图像数据；

一坏点校正单元，用以根据该传感器是否支持一扩充图像功能，来撷取该图像数据的一判断像素及该判断像素所对应的数个参考像素的像素值以做运算，并根据运算的结果来判断是否需要补偿该判断像素；以及

一图像剪裁单元，用以根据该传感器是否支持该图像扩充功能，来决定是否修剪该图像数据，以进一步做该图像数据后续处理及编码的动作。

2.根据权利要求1所述的图像边缘坏点的更正装置，其特征在于，该判断像素位于该图像数据的边缘，且具有四个邻近的参考像素。

3.根据权利要求2所述的图像边缘坏点的更正装置，其特征在于，该参考像素中包含至少一组互为镜像的参考像素。

4.根据权利要求2所述的图像边缘坏点的更正装置，其特征在于，部份该参考像素为扩充像素。

5.根据权利要求1所述的图像边缘坏点的更正装置，其特征在于，该判断像素位于该图像数据边缘，且具有两个邻近的参考像素。

6.根据权利要求1所述的图像边缘坏点的更正装置，其特征在于，该图像数据被扩充时，该图像剪裁单元会修剪该图像数据。

7.一种图像边缘坏点的更正方法，其特征在于，用以检测一传感器所撷取到的一图像数据的边缘是否出现坏点，以进一步作更正的动作，该更正方法包含：

扩充该图像数据；

读取该扩充后的图像数据边缘的一判断像素，及该判断像素所对应的数个参考像素，并将该参考像素的像素值做运算；

比较该判断像素的像素值与该些参考像素的像素值运算的结果，以判断该判断像素是否为坏点，来进一步校正该判断像素的像素值；以及

修剪该图像数据。

8.根据权利要求7所述的图像边缘坏点的更正方法，其特征在于，该判断像素位于该图像数据的边缘，且具有四个参考像素，其中部份该参考像素为扩充像素。

9.一种图像边缘坏点的更正方法，其特征在于，用以检测一传感器所撷取到的一图像数据的边缘是否出现坏点，以进一步作更正的动作，该更正方法包含：

设定该图像数据，使该图像数据的边缘产生镜像；

读取该图像数据边缘的一判断像素的像素值及该判断像素所对应的数个参考像素的像素值，并将该参考像素的像素值做运算；以及

将该判断像素的像素值及该参考像素的像素值的运算结果做比较，以判断该判断像素是否为坏点，来进一步校正该判断像素的像素值。

10.根据权利要求9所述的图像边缘坏点的更正方法，其特征在于，该判断像素位于该图像数据的边缘，且具有四个参考像素，该些参考像素中至少一个参考像素为镜像像素，且该镜像像素为其中一个参考像素的镜像。

11.一种图像边缘坏点的更正方法，其特征在于，用以检测一传感器所撷取到的一图像数据的边缘是否出现坏点，以进一步作更正的动作，该更正方法包含：

读取该图像数据边缘的一判断像素的像素值及该判断像素所对应的两个参考像素的像素值，并将该参考像素的像素值做运算；以及

将该判断像素的像素值及该参考像素的像素值的运算结果做比较，以判断该判断像素是否为坏点，来进一步校正该判断像素的像素值。

12.一种图像边缘坏点的更正方法，用以检测一传感器所撷取到的一图像数据的边缘是否出现坏点，以进一步作更正的动作，其特征在于，该更正方法包含：

判断该传感器是否具有一扩充图像功能，以决定是否扩充该图像数据；

读取该图像数据边缘的一判断像素，及该判断像素所对应的数个参考像素，并将该参考像素的像素值做运算；

比较该判断像素的像素值与该参考像素分像素值运算的结果，以判断该判断像素是否为坏点，来进一步校正该判断像素的像素值；以及

根据是否扩充该图像数据，来决定是否修剪该图像数据。

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