CN101336551A - 用于白平衡的灰度值识别的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于确定多个像素中的哪些像素具有反映光源色温的输出的方法和设备。被确定为表示光源的那些像素可用于白平衡运算。在本发明的所述方法和设备中，检查所述像素以查看像素的满足预定标准的颜色分量(例如，R、G、B)之间的关系。满足所述标准的那些像素用于白平衡运算。

Description

用于白平衡的灰度值识别的方法和设备

技术领域

本发明大体上涉及半导体成像器。更具体地说，本发明涉及一种用于针对由半导体成像器产生的图像设置白平衡的技术。

背景技术

半导体成像器用于多种数字图像俘获系统中，包括例如扫描仪、复印机和数码相机等产品。半导体成像器通常包括像素阵列，即对入射光具有电响应的光敏像素单元的阵列。像素单元阵列中的每一单元包括用于将入射光子转换为电荷的光传感器。每一单元中所聚集的电荷作为像素信号电压被输出。聚集像素信号电压经处理以产生所俘获图像的数字版本。

图1说明示范性半导体CMOS成像器100的框图，所述半导体CMOS成像器100具有包含多个像素单元的像素阵列140，所述像素单元排列成预定数目的列和行。每一像素单元经配置以接收入射光子且将入射光子转换为电信号。像素阵列140经常包含至少三个不同类型的像素单元。像素单元可含有只对某个波长带敏感的光传感器。举例来说，一些光传感器只对红光敏感，其它光传感器只对绿光敏感，且另外其它光传感器只对蓝光敏感。或者，所述阵列可由彩色滤光片阵列覆盖，使得每一像素接收仅与特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)相关联的光。因此，像素单元可被表征为红色像素单元(即，具有感测红光的光传感器的像素单元)、绿色像素单元和蓝色像素单元。

像素阵列140中的像素单元的排列可有所变化。在仅包含红色、绿色和蓝色单元的像素阵列中，经常使用拜耳(Bayer)彩色滤光片阵列(CFA)图案。在拜耳图案中，红色、绿色和蓝色滤光片放置在像素单元上方以形成红色、绿色和蓝色像素单元，所述像素单元排列为棋盘状图案，以便确保各种类型的像素单元的均等分布。然而，这导致每一像素单元仅输出表示对应于所述单元的颜色的波长带的电压。举例来说，红色像素单元仅输出表示对应于所述像素单元所接收的红光的光子的量的电压。理想的是，像素单元还将输出表示对应于入射到所述像素单元的绿光和蓝光的光子的量的信号。事实上，在红色像素单元的情况下，可从相邻绿色和蓝色像素单元的输出内插得到绿色和蓝色输出值。因为此内插过程需要评估来自多个邻近像素单元的多个像素输出，所以所述过程被称为去镶嵌(demosaic)运算。通过去镶嵌运算，可针对每一像素单元确定代表性红色、绿色和蓝色输出值。

图1的像素阵列140是使用拜耳图案而排列的。因此，交替的像素行具有交替的绿色和红色像素。其它像素行具有交替的蓝色和绿色像素。像素阵列140的像素单元在由行驱动器145响应于行地址解码器155激活时逐行输出。列驱动器160和列地址解码器170也用于选择性激活各个像素列。计时与控制电路150控制地址解码器155、170以选择恰当的行和列线以供像素读出。控制电路150还控制行和列驱动器电路145、160，使得可施加驱动电压。每一像素单元大体上输出像素复位信号V_ref和像素图像信号V_sig两者，所述信号由取样与保持电路161读取。V_ref表示像素单元的复位状态。V_sig表示在集成周期期间由像素单元中的光传感器响应于所施加的光而产生的电荷量。V_sig与V_ref之间的差值表示共模噪声被消除的实际像素单元输出。由差动放大器162针对每一读出像素单元而产生差动信号(V_ref-V_sig)。接着，由模拟-数字转换器175对所述差动信号进行数字化。模拟-数字转换器175将数字化像素信号供应到图像处理器180，所述图像处理器180形成并输出数字图像。

除了形成所得数字图像外，图像处理器180还向阵列图像施加各种校正，以确保所得数字图像尽可能接近地反映实际图像。图像处理器180可移除或校正固定图案噪声和其它噪声源的效应。图像处理器180还施加例如说明恰当白平衡等其它效应。

白平衡概念的产生与光源色温有关。所有光源均具有特定的光源色温。白炽光源具有对应于较低相关色温的微红偏色。其它光源具有对应于较高相关色温的微蓝偏色。发射纯白光的光源具有介于蓝光与红光之间的相关色温。因此，光源色温对所俘获图像的外观具有影响。在数字成像器的情况下，像素单元中的光传感器将感测所述图像中的任何光源的传入光，且所得数字图像具有与光源的色温有关的有效偏色。举例来说，由白炽或钨光源照明的场景的数字图像将具有微红色移，因为白炽光源具有对应于微红偏色的低色温。由其它光源照明的场景的数字图像可具有由具有对应于微蓝偏色的高色温的光源产生的蓝色移。

在许多情形下，在所得所俘获图像中不需要任何色移。或者，相反地，可能需要受控色移，其不同于在所俘获图像中由于各种光源而自然发生的色移。在应当移除色移的情况下，可恰当地设置白平衡以解决由非白色光源产生的任何色移。在数字成像器中，可通过针对不同像素颜色恰当地增加或放大像素阵列的数字输出来设置白平衡。举例来说，在红色、绿色和蓝色阵列(如采用拜耳图案)中，可通过相应地修改红色、绿色和蓝色数字输出以移动总色平衡来使得具有微蓝偏色的图片或使用具有高色温的光源俘获的图片的蓝色减弱。当然，挑战在于确定将红色、绿色和蓝色数字输出修改到什么程度。

用于确定应将数字输出修改到什么程度的一种解决方案是允许用户指定图像中所存在的光源的类型，且接着根据用于给定光源的预先确定或工厂确定的设置而对所述图像应用白平衡调节。然而，这种解决方案可能受到对可选择的预定光设置的数目的约束或用户从可用预定设置中选择恰当设置的意愿或能力的限制。

另一解决方案包括自动检测图像光源，且接着根据所检测的光源而应用白平衡设置。在此解决方案中，图像处理器选择待分析的像素区以确定所述区中的像素是否与针对光源的像素输出相关联。如果可从所分析的像素区确定光源，那么图像处理器根据所确定的光源而向整个图像应用白平衡设置。

如果可确定光源，且如果光源的确定是准确的，这意味着实际光源与所确定的光源是相同的或近似相同的，那么自动检测方法是成功的。然而，有时，所确定的光源不同于实际光源。所述差异通常是由错误分析选定像素区内的像素而产生的。举例来说，选定像素区中的一些像素可准确地反映来自灰色光源的光投射。选定区中的其它像素可能不会这样，且可能改为反映来自其它光源的光投射。通过在白平衡计算中包括表示灰色光源的像素和表示其它光源的像素两者，使用此类像素的所得白平衡计算可能导致不正确的白平衡确定。可通过较有效地分析选定像素区以使得仅包括表示灰色光源的像素用于确定存在什么光源，来消除此问题。

因此，为了改进白平衡和其它图像处理，需要一种可有效地确定数字图像的哪些像素与表示光源的像素输出相关联且接着将那些像素用于白平衡运算的方法和设备。

发明内容

本发明提供一种用于确定多个像素中的哪些像素具有反映光源色温的输出的方法和设备。被确定为表示灰色光源的那些像素可用于白平衡运算。

在本发明的方法和设备中，检查所述像素以查看像素的满足预定标准的颜色分量(例如，R、G、B)间的关系。满足标准的那些像素用于白平衡运算。

附图说明

图1是示范性半导体成像器的框图；

图2展示根据本发明示范性实施例所计算比率与色温之间的关系；

图3是根据本发明示范性实施例图像处理管线的框图；以及

图4是根据本发明示范性实施例成像处理器系统的框图。

具体实施方式

光传感器输出部分取决于任何入射光源的色温。然而，对于具有任何给定色温的光源，像素的红色、绿色和蓝色像素输出的比率相对恒定，如以下等式1中所示。对于大多数光源且对于工业中常用的具有染料和总像素谱响应的原色滤光片阵列，所计算比率C(T)可展示为在由C_min与C_max界定的范围之间大致恒定(见等式2)。

等式1

等式2C_min≤C(T)≤C_max

图2展示作为光源色温的函数的所计算比率C(T)的样本值，如等式1所界定。请注意，对于所展示的样本值，可确定所有所说明的C(T)值均位于其之间的上阈值和下阈值。因此，在所俘获的数字图像中，可使用等式1评估红色、绿色和蓝色像素输出以确定所计算比率C(T)是否位于等式2所界定的范围内。如果所计算比率C(T)位于所界定的范围内，那么所评估的像素输出最可能表示光源的温度。如果像素的所计算比率C(T)位于所界定的范围内，那么在确定所述图像的恰当白平衡设置的过程中将包括所述像素的输出。另一方面，如果像素的所计算比率C(T)不位于等式2所指定的范围内，那么所评估的像素输出可能不表示光源的色温，且在确定所述图像的白平衡的过程中将不包括所评估的像素。通过仅选择其输出满足等式2的要求的那些像素，用于确定恰当白平衡的像素较准确地反映用于所述图像的光源的色温，且可设置较准确的白平衡。

可通过首先参考给定传感器类型的比率C(T)且接着确定包括所述比率C(T)的范围的可容许下和上阈值来确定阈值C_min和C_max。可以通过实验方式针对任何给定传感器类型找到比率C(T)，如图2所示，或者可使用给定光传感器类型的已知谱响应来计算比率C(T)。

为了评估像素单元的输出是否应当包括在白平衡统计中，必须针对每一像素单元计算比率C(T)(因此，计算C_ij，其中i是指像素阵列的第i行且j是指像素阵列的第j列)。参看等式1，这意味着每个C_ij的计算将涉及两个乘法运算和一个除法运算。遗憾的是，针对整个像素单元阵列或甚至较小区实施这些计算可能在计算时间和电路复杂性方面过高。然而，如果将乘法和除法运算转变为简单的加法和查找运算，那么可减少总计算时间和电路复杂性。这可通过以下文等式3中所示且接着在等式4中扩展的形式评估等式1和2的条件来实现。

等式3 ${\mathrm{Log}}_2\left(C_{\min }\right)\≤{\mathrm{Log}}_2\left(\frac{R_{\mathrm{ij}}{B}_{\mathrm{ij}}}{G_{\mathrm{ij}}^2}\right)\≤{\mathrm{Log}}_2\left(C_{\max }\right)$

等式4Log₂(C_min)≤Log₂(R_ij)+Log₂(B_ij)-2*Log₂(G_ij)≤Log₂(C_max)

等式4表达与在等式2中相同的关系，但在评估等式4的过程中，不需要使用乘法或除法。事实上，只使用加法和对数函数。为了进一步简化必要的运算，可经由硬件或软件查找表来实施对数函数。所述查找表可以受限方式构造，以便减少查找条目的数目，如下文所解释。而且，由于预先确定了C_min和C_max，所以在任何图像处理开始之前，可预先计算Log₂(C_min)和Log₂(C_max)的值并将其加载到存储位置(例如，比较器寄存器)中。

可根据以下准则来构造用于确定对数的简化的查找表。首先，将输入数据(在此情况下，R_ij、G_ij和B_ij)确定为n位宽。通常，全部查找表将因而包括2ⁿ个条目。然而，可针对仅具有k个输入位的输入数据构造子表L_k(x)，其中k＜n。相对于所述子表的所需大小来选择k的大小，因为子表将具有2^k个条目。

尽管子表L_k(x)中的条目数目有限，但仍可使用子表L_k(x)来确定2ⁿ个查找值。对于具有等于0的n-k个高位的输入值，直接使用子表以便根据等式5将输入值评估为F(x)。

等式5F(x)＝L_k(x)

改为根据等式6来评估具有等于0的n-k-1个高位的输入值。由于以下等式7中所示的恒等式的缘故，等式6是有效的。

等式6 $F\left(x\right)=L_k\left(\frac{x}{2}\right)+1$

等式7Log₂(2x)＝Log₂2+Log₂x＝1+Log₂x

可通过简单地右移二进制输入值x来找到项x/2。

通过再应用等式7的恒等式，可针对具有等于0的n-k-2或甚至n-k-q个高位的输入值计算查找值。在n-k-q个高位等于0的一般情况下，等式8适用。

等式8 $F\left(x\right)=L_k\left(\frac{x}{2^q}\right)+q,$ 其中n-k-q≥0

因此，可扩展较小查找子表以与大量输入值一起工作。以此方式，对等式4求解所需的计算仅涉及加法、右移和对数函数(经由查找表)。

再次返回到等式4，可通过将所计算项预先加载到比较器中来简化Log₂(C_min)和Log₂(C_max)的计算。然而，必须注意确保每当向像素读出应用模拟或数字增益时更新所加载的值。通过应用以下等式9和10，可仅使用加法、右移和对数查找表来计算经更新的阈值Log₂(C′_min)和Log₂(C′_max)。

等式9  Log₂(C′_ij)＝Log₂(k_RR_ij)+Log₂(k_BB_ij)-2Log₂(k_GG_ij)

等式10  Log₂(C′_min)＝Log₂(k_R)+Log₂(k_B)-2Log₂(k_G)+Log₂(C_min)

Log₂(C′_max)＝Log₂(k_R)+Log₂(k_B)-2Log₂(k_G)+Log₂(C_max)

可预先计算增益常数k_R、k_B和k_G的对数并将其存储在查找表中。

查找表可位于微控制器中或位于微处理器只读存储器(ROM)上。或者，查找表可在硬件管线中实施。

在本发明的示范性实施例中，如图3所示，使用图像处理管线480且其由微控制器子系统490控制。图像处理管线480是图像处理系统的示范性版本，例如在(图1的)图像处理器180内实施的图像处理系统。在图3中，由差动放大器462从像素阵列接收的像素输出可经历增益运算。由模拟-数字转换器475对经放大的像素输出信号进行数字化。对于每一像素，确定红色、绿色和蓝色数字像素输出。如果像素阵列中使用拜耳图案，那么每一像素的红色、绿色和蓝色像素输出的联合将需要去镶嵌运算410。

由评估器420评估每一像素的相关联红色R、绿色G和蓝色B像素输出。评估器420输入每一像素的红色、绿色和蓝色像素输出，且计算每一像素的表示Log₂(C_ij)的值Log₂(C)，如等式1到4中所解释。接着，通过比较器430将所计算的值Log₂(C)与阈值Log₂(C_min)和Log₂(C_max)进行比较。如果已经通过放大器462进行了增益运算，那么首先参考增益因数k_R、k_G和k_B来计算经修改的阈值Log₂(C′_max)和Log₂(C′_min)，如等式10中所示。如果发现所计算的值Log₂(C)由最大阈值与最小阈值限定，那么向白平衡统计单元440发送信号Sig，从而向所述单元指示所评估的像素表示光源的色温。

白平衡统计单元440仅聚集可表示光源的色温的那些像素的像素输出值，如比较器430所确定。如果从比较器430向白平衡统计单元440发送信号Sig，那么白平衡统计单元440将在确定所述图像的恰当白平衡设置的过程中包括所评估的像素输出。当未向白平衡统计单元440发送信号Sig时，从确定所述图像的恰当白平衡设置的过程中省略所评估的像素。在白平衡统计单元440已经聚集了可表示用于选定像素区的光源的那些像素的像素输出之后，确定恰当的白平衡且计算分别在红色、绿色和蓝色像素输出中的相关联位移R_avg、G_avg和B_avg作为增益值并将其发送到白平衡设置单元450以供应用于红色、绿色和蓝色像素输出。

本发明的上述实施例针对确定恰当的像素单元输出以供用于设置图像的白平衡。已经参考图像处理管线描述了本发明。因而，所属领域的技术人员将认识到，可将表示光源的像素单元的确定实施为与图像处理器集成的软件或实施为存储在载体媒体(例如，计算机可读存储媒体、紧密盘、服务器计算机存储驱动器)上并安装在计算机系统上的独立软件产品。另外，所属领域的技术人员将认识到，还可实施硬件解决方案。

另外，所属领域的技术人员将认识到，本发明的实施例可用于各种类型的数字图像系统中，其中包括(但不限于)互补金属氧化物半导体(CMOS)和电荷耦合装置(CCD)系统以及其它成像系统。此外，虽然所描述的实施例一直是针对红色、绿色和蓝色(RGB)颜色系统，但等式1到10可经转换以应用于其它颜色系统，例如色调、饱和度和值(HSV)系统或色调、饱和度和亮度(HSL)系统。

图4中说明典型的处理器系统1000，其包括根据本发明的成像器装置1030。处理器系统是具有可包括成像器装置的数字电路的示范性系统。在不加限制的情况下，此类系统可包括计算机系统、相机系统、扫描仪、机器视觉系统、车辆导航系统、视频电话、监视系统、自动对焦系统、星体跟踪仪系统、运动检测系统或其它图像获取系统。

举例来说，例如相机系统等处理器系统通常包含中央处理单元(CPU)1010(例如，微处理器)，其经由总线1090与输入/输出(I/O)装置1020通信。成像器1030还经由总线1090与系统组件通信。计算机系统1000还包括随机存取存储器(RAM)1040，且在成像系统的情况下，可包括例如可移除存储器1050等外围装置，所述可移除存储器1050也可经由总线1090与CPU 1010通信。成像器1030优选地被构造为包括像素的集成电路，其含有例如光栅或光电二极管等光传感器。成像器1030可与例如CPU、数字信号处理器或微处理器等处理器组合，其中在单个集成电路中具有或没有存储器存储，或者成像器1030可位于与处理器不同的芯片上。

尽管上文已经描述了本发明的各种实施例，但应了解，以实例方式而非限制方式呈现所述实施例。相关领域的技术人员将明白，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出形式和细节上的各种改变。因此，本发明不应受上述示范性实施例中的任一者限制。

Claims (45)

1.一种白平衡控制方法，其包含：

确定所俘获图像的选定像素的一组颜色像素输出是否具有属于最大与最小阈值范围内的关系；以及

如果所述颜色像素输出具有属于所述范围内的关系，那么在白平衡计算中使用所述组颜色像素输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组颜色像素输出为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)输出，且所述关系为C_T＝RB/G²。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在不执行乘法或除法运算的情况下确定关系C_T。

4.根据权利要求2所述的方法，其中仅使用加法、寄存器移位和查找运算来确定所计算的值。

5.一种用于确定多个像素中的哪些像素与响应于光源具有预定色温而产生的一组颜色输出相关联的设备，所述设备包含：

计算元件，其经配置以针对每一像素计算所述组颜色输出之间的关系；以及

比较元件，其用以确定与每一像素相关联的所述计算的关系是否在由最小与最大阈值限定的范围内，且如果所述关系在所述范围内，那么在白平衡计算中包括所述像素的所述组颜色输出。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述组颜色输出包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)颜色输出，且所述关系为C_T＝RB/G²。

7.根据权利要求6所述的设备，其中在不使用乘法或除法运算的情况下确定所计算的值。

8.根据权利要求6所述的设备，其中仅使用加法、寄存器移位和查找运算来确定所述计算的值。

9.根据权利要求6所述的设备，其进一步包含查找表，其中所述查找表具有少于2ⁿ个条目，其中所述红色、绿色和蓝色颜色输出是数据输入，所述数据输入每一者分别具有n个数据位。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述查找表仅具有2^k个条目，其中k小于n。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述查找表经配置以直接用于具有等于0的n-k个高数据位的数据输入。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述查找表经配置以通过将所述查找表直接用于右移q次的数据输入且接着将q添加到所述查找表结果而用于具有等于0的n-k-q个高数据位的数据输入。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述查找表是对数查找表。

14.根据权利要求5所述的设备，其中所述比较元件经配置以在所述组颜色输出经历增益运算的情况下重新计算所述最小和最大阈值。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述比较元件参考对数查找表以找到在重新计算期间添加到所述最小和最大阈值的增益常数的对数。

16.一种用于确定像素的一组颜色输出之间的关系的设备，其包含：

计算元件，其经配置以计算所述组颜色输出之间的所述关系，其中所述组颜色输出包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)颜色输出，且所述关系为C_T＝RB/G²；以及

查找表，其具有少于2ⁿ个条目，其中所述红色、绿色和蓝色颜色输出是数据输入，所述数据输入每一者分别具有n个数据位。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述查找表仅具有2^k个条目，其中k小于n。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述查找表经配置以直接用于具有等于0的n-k个高数据位的数据输入。

19.根据权利要求17所述的设备，其中所述查找表经配置以通过将所述查找表直接用于右移q次的数据输入且接着将q添加到所述查找表结果而用于具有等于0的n-k-q个高数据位的数据输入。

20.根据权利要求16所述的设备，其中所述查找表是对数查找表。

21.一种成像器，其包含：

像素阵列，其中所述像素阵列中的每一像素与一组颜色输出相关联；

计算元件，其经配置以针对每一像素计算所述组颜色输出之间的关系；以及

比较元件，其用于确定与每一像素相关联的所述计算的关系是否满足预定标准，且如果所述关系满足所述标准，那么在白平衡计算中包括所述像素的所述组颜色输出。

22.根据权利要求21所述的成像器，其中所述预定标准是所述计算的关系在由最小与最大阈值限定的范围内。

23.根据权利要求22所述的成像器，其中所述组颜色输出包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)颜色输出，且所述关系为C_T＝RB/G²。

24.根据权利要求23所述的成像器，其中在不使用乘法或除法运算的情况下确定所述关系。

25.根据权利要求23所述的成像器，其中仅使用加法、寄存器移位和查找运算来确定所述关系。

26.根据权利要求23所述的成像器，其进一步包含查找表，其中所述查找表具有少于2ⁿ个条目，其中所述红色、绿色和蓝色颜色输出是数据输入，所述数据输入每一者分别具有n个数据位。

27.根据权利要求26所述的成像器，其中所述查找表仅具有2^k个条目，其中k小于n。

28.根据权利要求26所述的成像器，其中所述查找表是对数查找表。

29.一种成像系统，其包含：

处理器；以及

与所述处理器相关联的成像器，其包含

像素阵列，其中所述像素阵列中的每一像素与一组颜色输出相关联；

计算元件，其经配置以针对每一像素计算所述组颜色输出之间的关系；以及

比较元件，其用以确定与每一像素相关联的所述计算的关系是否在由最小与最大阈值限定的范围内，且如果所述关系在所述范围内，那么在白平衡计算中包括所述像素的所述组颜色输出。

30.根据权利要求29所述的成像系统，其中所述组颜色输出包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)颜色输出，且所述关系为C_T＝RB/G²。

31.根据权利要求29所述的成像系统，其中在不使用乘法或除法运算的情况下确定所述关系。

32.根据权利要求29所述的成像系统，其中仅使用加法、寄存器移位和查找运算来确定所述关系。

33.根据权利要求29所述的成像系统，其进一步包含查找表，其中所述查找表具有少于2ⁿ个条目，其中所述红色、绿色和蓝色颜色输出是数据输入，所述数据输入每一者分别具有n个数据位。

34.根据权利要求33所述的成像系统，其中所述查找表仅具有2^k个条目，其中k小于n。

35.根据权利要求34所述的成像系统，其中所述查找表经配置以直接用于具有等于0的n-k个高数据位的数据输入。

36.根据权利要求34所述的成像系统，其中所述查找表经配置以通过将所述查找表直接用于右移q次的数据输入且接着将q添加到所述查找表结果而用于具有等于0的n-k-q个高数据位的数据输入。

37.一种携载程序的载体媒体，所述程序在由处理器执行时致使所述处理器执行以下动作：

确定所俘获图像的选定像素的一组像素输出是否具有属于最大与最小阈值范围内的关系；以及

如果所述像素输出具有属于所述范围内的关系，那么在白平衡计算中使用所述组像素输出。

38.根据权利要求37所述的载体媒体，其中所述组像素输出包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)颜色输出，且所述关系为C_T＝RB/G²。

39.根据权利要求38所述的载体媒体，其中在不使用乘法或除法运算的情况下确定所述关系。

40.根据权利要求38所述的载体媒体，其中仅使用加法、寄存器移位和查找运算来确定所述关系。

41.根据权利要求38所述的载体媒体，其进一步包含创建查找表，其中所述查找表具有少于2ⁿ个条目，其中所述红色、绿色和蓝色颜色输出是数据输入，所述数据输入每一者分别具有n个数据位。

42.根据权利要求41所述的载体媒体，其中所述查找表仅具有2^k个条目，其中k小于n。

43.根据权利要求42所述的载体媒体，其进一步包含将所述查找表直接用于具有等于0的n-k个高数据位的数据输入。

44.根据权利要求42所述的载体媒体，其进一步包含通过将所述查找表直接用于右移q次的数据输入且接着将q添加到所述查找表结果而将所述查找表用于具有等于0的n-k-q个高数据位的数据输入。

45.根据权利要求37所述的载体媒体，其中所述确定的动作包括确定所述关系是否在由最小与最大阈值限定的范围内。

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