CN101998067B - 降低动态影像的漏光现象的方法 - Google Patents

Abstract

一种降低动态影像的漏光现象的方法，适于影像传感器，影像传感器将拍摄的影像画面转换成影像数据，影像数据区分为有效区、上光黑区与下光黑区，此方法包括撷取两连续影像数据为第一帧影像与第二帧影像；计算第一帧影像的下光黑区与第二帧影像的上光黑区中对应像素位置的分别像素的亮度差异值；比较亮度差异值与门坎值，当第二帧影像的上光黑区需进行亮度补偿时，找出第二帧影像的上光黑区需补偿的待补偿位置；补偿对应待补偿位置的第二帧影像的有效区内的像素的亮度值。

Description

降低动态影像的漏光现象的方法

技术领域

本发明关于一种降低影像的漏光现象的方法，特别是一种降低动态影像的漏光现象的方法。

背景技术

应用于数字相机的影像传感器多采用电荷耦合组件(Charge-coupledDevice，CCD)。此类影像传感器在感应具有高亮度对象的画面时，会在对应强光对象附近产生漏光现象(Smear Effect)。请参考图1所示，为影像传感器在接收具有高亮度对象的画面时所呈现具有漏光现象的影像数据示意图。图中可以见悉，影像传感器10包含了以矩阵排列的数个感应像素12。感应像素12在感应了具有高亮度对象的画面时，即在对应高亮度对象的感应像素上出现对象过饱合像素14与条状过饱合像素16。此对象过饱合像素14与条状过饱合像素16即所谓的漏光现象。

为解决漏光问题，业者提出一些解决方案。例如2006年12月7日公开的美国专利第2006/0274173A1号专利(此案专利家族包含：中国台湾专利公开第200707327号专利申请案、世界专利条约PCT的WO/2006/123828号专利申请案等)，其是为一“具备模糊消除功能的数字相机”(Digital Camera ComprisingSmear Removal Function)，从其摘要可以得知其揭露的技术为：水平评估数据产生部(Horizontal Evaluation Data Generation Section)依据水平光学黑色区域(Horizontal Optical Black Region)的任意的像素数据，算出垂直光学黑色区域(Vertical Optical Black Region)的像素信号的平均值，而垂直评估数据产生部依据垂直光学黑色区域的任意的像素数据，算出垂直光学黑色区域的像素信号的平均值，并分别向评估部(Evaluation Section)输出。评估部则因应于所传来的2个平均值的差而向计算部输出增益值(Gain Value)。模糊信息内存(SmearInformation Memory)储存垂直光学黑色区域的某一列的像素信号。计算部对模糊信息内存所储存的像素数据乘以所传来的增益值，并从电荷耦合组件所拍摄的像素数据减去相乘后的像素数据。因而，实现一种摄影装置及程序、以及模糊除去装置，可因应于模糊的发生状况变更模糊除去的有无、模糊除去的强度。

另外，在2007/10/18公开第2007/0242145号美国专利申请案亦揭示一种消除电荷耦合组件影像中的漏光现象技术，其英文名称为“Smear Reduction InCCD Images”。此案主要是利用漏光区的信号变化率来做为的漏光区边界的判断基础(与预定值做比较)，在决定边界后，漏光区所对应的有效像素的补正是采用相邻像素推导法或内插法。

前述二个消除漏光的方法是对单一影像进行消除漏光，但并无针对连续动态影像部分做消除漏光的处理。若直接将过去消除漏光的方法套用在连续动态影像中，则动态影像会产生不自然的边际效应(Side effect)，会使画面过于人工化(artifact)。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明提供一种降低动态影像的漏光现象的方法，借以利用影像传感器所接收到的连续多帧影像数据的有效区上方的上光黑区(Upper Optical Black Region)与有效区下方的下光黑区(Lower Optical BlackRegion)，对动态影像进行亮度补偿，除了能有效减少漏光现象外，亦考虑到降低人工化、减少边际效应等因素，借以解决前述问题。

因此，本发明所揭露的降低动态影像的漏光现象的方法，适于影像传感器，影像传感器通过彩色滤镜矩阵(Color Filter Array，CFA)将所拍摄的影像画面转换成影像数据，在影像数据中的区分为有效区(Effective Region)、位于有效区上方的上光黑区(Upper Optical Black Region)与位于有效区下方的下光黑区(Lower Optical Black Region)，方法包括：依序自影像传感器撷取两连续的影像数据为第一帧影像与第二帧影像；计算第二帧影像的上光黑区与第一帧影像的两个光黑区之一之间的多个对应像素的个别亮度差异值；依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的多个像素。

其中，上述亮度差异值是利用下式所计算得：Li＝|L(Ai)-L(Bi)|。其中，i为第i个像素位置，Li为第i个像素位置的亮度差异值，L(Ai)为第一帧影像的该二光黑区之一的第i个像素位置的一亮度值，L(Bi)为第二帧影像的上光黑区第i个像素位置之一亮度值，i为正整数。

其次，本发明针对前述该将亮度差异值与一门坎值做比较，以获得待补偿信息的步骤提出三个实施范例，其一为记录小于第一门坎值的多个亮度差异值所分别对应的像素位置为该待补偿信息。其二为加总多个亮度差异值为差异和；以及当差异和小于一第二门坎值时，记录所有多个像素位置为该待补偿信息。当差异和大于该第二门坎值时，不记录任何多个像素位置于该待补偿信息。

第三个实施范例的彩色滤镜矩阵是符合贝尔图样(Bayer Pattern)，此第三实施范例为记录小于第一门坎值的多个亮度差异值所分别对应的像素位置为候选位置；以及以贝尔图样为单位，对应同一贝尔图样位置的所有像素均为候选位置时，记录该贝尔图样位置于该待补偿信息。

再者，当影像传感器所转换而成的影像数据仅具有有效区及下光黑区，而无上光黑区时，则本发明降低动态影像的漏光现象的方法包括：依序自影像传感器撷取连续的三个影像数据为第一帧影像、第二帧影像及第三帧影像；分别计算第二帧影像的下光黑区与第一帧影像的下光黑区之间的多个对应像素的亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；将多个亮度差异值与门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及依据该待补偿信息，补偿该第三帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的多个像素。

依据本发明所提供的降低动态影像的漏光现象的方法，可依据影像数据的上光黑区或下光黑区，判断影像数据是否需亮度补偿及需亮度补偿的位置。对需补偿的位置进行亮度补偿，进而减少动态影像中的漏光现象、降低人工化与减少边际效应等等，亦可提升影像质量，让使用者能操作更加顺畅。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有的影像传感器在接收具有高亮度对象的画面时所呈现具有漏光现象的影像数据示意图；

图2为依据本发明实施例的影像传感器的结构示意图；

图3为依据本发明实施例的彩色滤镜矩阵示意图；

图4为依据本发明的第一实施例的影像数据的第一帧影像与第二帧影像的示意图；

图5A为依据本发明的第一实施例的流程示意图；

图5B为依据本发明的第一实施例的对应像素位置示意图；

图5C为依据本发明的第一实施例的像素位置的亮度值示意图；

图6为依据本发明步骤S520的第一实施例的待补偿信息示意图；

图7A为依据本发明步骤S520的第二实施例的流程示意图；

图7B为依据本发明步骤S520的第二实施例的待补偿信息示意图；

图8A为依据本发明步骤S520的第三实施例的流程示意图；

图8B为依据本发明步骤S520的第三实施例的部分下光黑区与部分上光黑区的贝尔图样位置亮度值示意图；

图8C为图8B的贝尔图样位置亮度差异值示意图；

图9为依据本发明的第二实施例的影像数据的第一帧影像与第二帧影像的示意图；

图10A为依据本发明的第二实施例的流程示意图；

图10B为依据本发明的第二实施例的对应像素位置示意图；

图10C为依据本发明的第二实施例的像素位置的亮度值示意图；

图11为依据本发明的第三实施例的影像数据的第一帧影像、第二帧影像与第三帧影像的示意图；

图12A为依据本发明的第三实施例的操作流程图；

图12B为依据本发明的第三实施例的对应像素位置示意图；

图12C为依据本发明的第三实施例的像素位置的亮度值示意图。

其中，附图标记

10    影像传感器

12    感应像素

14    物件过饱合像素

16    条状过饱合像素

20    影像传感器

22a   光黑区

22b   光黑区

22c   光黑区

22d   光黑区

24    有效区

30    彩色滤镜矩阵

32    插值运算矩阵

34    颜色像素

400   影像数据

410   第一帧影像

412   上光黑区

414   有效区

416   下光黑区

416’ 下光黑区

420   第二帧影像

422   上光黑区

422’ 上光黑区

424   有效区

426   下光黑区

600   影像数据

610   第一帧影像

612   上光黑区

614   有效区

620   第二帧影像

622   上光黑区

624   有效区

800   影像数据

810   第一帧影像

812   有效区

814   下光黑区

820   第二帧影像

822   有效区

824   下光黑区

830   第三帧影像

832   有效区

834   下光黑区

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

依据本发明的降低动态影像的漏光现象的方法，是应用于具有影像传感器的数字摄像装置。本方法可通过软件或韧体程序而内建于数字摄像装置的储存装置中，再由数字摄像装置的处理器执行此内建的软件或韧体程序来实现依据本发明的降低动态影像的漏光现象的方法。于此，数字摄像装置可为数字相机(Digital Camera)、具影像传感器的移动电话(Mobile Phone)、或具影像传感器的个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，但不仅局限于上述的数字摄像装置。

请参考图2所示，其为依据本发明实施例的影像传感器的结构示意图。影像传感器20是以适于数字相机的影像传感器为例，但并不以此为限。常见的影像传感器20可以是但不限于电荷耦合组件(Charge-coupled Device，CCD)。影像传感器20具有光黑区22a、22b、22c、22d(Optical Black Region)及有效区24(Effective Region)。此光黑区22a、22b、22c与22d被不透明的框体，如金属框，所覆盖，而无法接收到光线，更无法呈现被拍摄景象(scene)的影像信息。换句话说，影像传感器20的周围被前述金属框所覆盖而形成该光黑区22a、22b、22c、22d。相对于光黑区22a、22b、22c、22d，有效区24即能直接接收从被拍摄景象传来的光线并将的转换成对应的影像数据(影像信号)。在实际应用时，此影像传感器20前另具有透镜(lens)与快门(shutter)，以控制景象的焦距与曝光时间。

一般来说，光黑区22a、22b、22c与22d被区分为垂直光黑区22a与22b(Vertical Optical Black Region)与水平光黑区22c与22d(Horizontal OpticalBlack Region)。前述垂直光黑区22a与22b又分为上光黑区22a与下光黑区22b。水平光黑区22c与22d则分为左光黑区22c与右光黑区22d(Right Optical BlackRegion)。

大部分的影像传感器20具有图2的四个光黑区22a，22b，22c，22d，不过有些影像传感器则不具有上光黑区22a或下光黑区22b。本发明能应用于各种具有不同光黑区22a，22b，22c，22d的影像传感器20。本发明针对具有不同光黑区22a，22b，22c，22d的影像传感器提出对应的实施范例并说明如下。其中，第一实施例是适于同时具有上与下光黑区22a，22b的影像传感器20。第二实施例则适于仅具有上光黑区22a的影像传感器20。第三实施例则适于仅具有下光黑区22b的影像传感器20。

请参考图3所示，其为依据本发明实施例的彩色滤镜矩阵示意图。彩色滤镜矩阵30可符合贝尔图样(Bayer Pattern)。彩色滤镜矩阵30中具有一个插值运算矩阵32，插值运算矩阵32，用以定义出进行插值计算的颜色像素的位置范围。其中R、G及B分别表示红色、绿色及蓝色三种色彩，其下标表示像素位置的坐标，例如在中心点颜色像素34位置的G12表示原本仅存在绿色像素。借由不同颜色像素与计算方法(如内插法(interpolation))，可推估所缺少的红色像素颜色值(R12)与蓝色像素颜色值(B12)。依据本发明实施例，为采用贝尔图样(Bayer Pattern)做为说明，但并非用以限定本发明。

请参考图4所示，其为依据本发明的第一实施例的影像数据的第一帧影像与第二帧影像的示意图。影像数据400包含：第一帧影像410与第二帧影像420。其中第一帧影像410与第二帧影像420为影像数据400的连续两帧影像，撷取第一帧影像410的时间点早于撷取第二帧影像420的时间点。举例而言，第一帧影像410为m*n大小的影像，第一帧影像410区分为上光黑区412、有效区414与下光黑区416，其中上光黑区412的大小为m*a，有效区414的大小为m*(n-a-b)，下光黑区416的大小为m*b。第二帧影像420为m*n大小的影像，第二帧影像420区分为上光黑区422、有效区424与下光黑区426，其中上光黑区422的大小为m*a，有效区424的大小为m*(n-a-b)，下光黑区426的大小为m*b。

请参考图5A所示，其为依据本发明的第一实施例的操作流程图。本发明所揭露的降低动态影像的漏光现象的方法，适用于前述影像传感器20，影像传感器通过前述彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成影像数据。如同前述，此影像数据包含有效区、位于有效区上方的上光黑区与位于有效区下方的下光黑区。本发明的流程包括以下步骤：

S500、依序自影像传感器20撷取连续的二个影像数据为第一帧影像410与第二帧影像420；

S510、分别计算第二帧影像420的该上光黑区422与第一帧影像的两个该光黑区412，416之一之间的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

S520、将多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

S530、依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像420的该有效区内对应于该待补偿信息的多个像素。

前述步骤S510所述第一帧影像的两个该光黑区412，416之一指的是上光黑区412或下光黑区416其中一个，以下仅以下光黑区416为例，但并不以此为限。

其中，对于步骤S510中所述的多个对应像素位置，请配合参考图5B阅览之，其为依据本发明的第一实施例的对应像素位置示意图。第一帧影像410的下光黑区416切割成m个大小相同的区块，第二帧影像420的上光黑区422切割成m个大小相同的区块。第一帧影像的下光黑区416中的区块{A1，A2，A3，...，Ai，...，Am-2，Am-1，Am}分别对应至第二帧影像的上光黑区422中的区块{B1，B2，B3，...，Bi，...，Bm-2，Bm-1，Bm}。

此外，步骤S510中所述的亮度差异值是利用下式所计算得：Li＝|L(Ai)-L(Bi)|。其中，i是为第i个(对应)像素位置、Li是为第i个像素位置的亮度差异值、L(Ai)是为第一帧影像的下光黑区第i个像素位置的亮度值、L(Bi)是为第二帧影像的上光黑区第i个像素位置的亮度值、且i是为正整数。

请配合参考图5C所示，其为依据本发明的第一实施例的像素位置的亮度值示意图。于此，为方便说明，假设第一帧影像的下光黑区416切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为A1至A9，第二帧影像的上光黑区422切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为B1至B9。其中，每一个像素位置各具有其像素亮度值。A1位置的像素亮度值为170，B1位置的像素亮度值为155，A1与B1的亮度差异值为|170-155|＝15。依此类推可得其余像素位置的亮度差异值，因此第一帧影像的下光黑区416与第二帧影像的上光黑区422所对应像素位置的亮度差异值依序为：{15，33，54，83，29，35，83，58，38}。此即完成前述步骤S510并得到多个亮度差异值。

前述亮度差异值是与对应前述区块为一对一对应。当然亦不以此为限。亦可以不将第一、二帧影像切割成相同大小的区块，而直接以像素对应像素的方式计算亮度差异值。如此一来，每个亮度差异值即对应一个像素位置。

前述步骤S520的“将多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息”是有三种实施方式。请分别参考图6、图7A、图7B、图8A、图8B及图8C阅览的。

步骤S520的第一实施例为“记录小于一第一门坎值的多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为该待补偿信息”。此处所述的像素位置即为图5B被切割后的区块{A1，A2，A3，...，Ai，...，Am-2，Am-1，Am}、{B1，B2，B3，...，Bi，...，Bm-2，Bm-1，Bm}。但并不以此为限。

步骤S520中所述的门坎值即为步骤S520的第一实施例的第一门坎值。在图6的实施范例中将此第一门坎值设定为50。因此，将图5C所计算而得的亮度差异值{15，33，54，83，29，35，83，58，38}执行了步骤S520的第一实施例后，亮度差异值小于第一门坎值的像素位置即为{B1，B2，B5，B6，B9}。因此，需被记录于待补偿信息的对应像素位置即为：{B1，B2，B5，B6，B9}。

接着，执行步骤S530“依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像420的该有效区内对应于该待补偿信息的多个像素”。在图6中可知，第二帧影像420的该有效区424内对应于该待补偿信息{B1，B2，B5，B6，B9}的多个像素是为{C1，C2，C5，C6，C9}。执行步骤S530即是对有效区中的{C1，C2，C5，C6，C9}像素位置(区块)进行补偿。此补偿方式可以是但不限于(a)对待补偿的区域中的像素的亮度值减掉一个固定值；(b)通过查找表找出每一个像素所需减掉的补偿值；(c)通过计算方式计算出每一个像素所需减掉的补偿值。上述(a)，(b)，(c)三种补偿方式可通称为漏光补偿程序。其后利用上述得到的固定值或补偿值可降低区域内像素的亮度值，进而减少影像中的漏光现象。

前述第一门坎值的设定，是可在经过多次实验后，视不同的第一门坎值所补偿后的人工化视觉感受的程度再决定。意即，对同一张影像数据设定多个相异的第一门坎值，由人工或计算机方式判定每张不同第一门坎值补偿后的影像是否有明显人工化视觉感受，再拟定一个较为适当的第一门坎值。当门坎值愈小时，待补偿信息所记录的像素位置个数将愈少，意即被补偿的像素将愈少。

接着，请续参考图7A。其是为步骤S520的第二实施范例，包含：步骤S522：加总多个亮度差异值为一差异和；以及步骤S524：当该差异和小于一第二门坎值时，记录所有多个像素位置为该待补偿信息。此步骤S520的第二实施例另包含步骤S526：当该差异和大于或等于(或称不小于)该第二门坎值时，不记录任何多个像素位置于该待补偿信息。

请参考图7B。在此步骤S520的第二实施例中的第二门坎值是以450为例，但并不以此为限。

执行步骤S522即是将{B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9}的差异值相加，得到的差异和为428。

执行步骤S524时，即是将差异和与第二门坎值做比较，当差异和小于第二门坎值时，即将所有像素位置记录为补偿信息。此一步骤S520的第二实施例是采用全部进行补偿或全部都不进行补偿的做法。以图7B为例，由于差异和小于第二门坎值(428＜450)，因此，待补偿信息为：{B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9}。因此，对应多个待补偿信息的有效区424即为{C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9}。也就是说所有有效区424均进行补偿。

步骤S520的第三实施例请参考图8A、图8B与图8C阅读之。在图8B以影像传感器的彩色滤镜矩阵为一贝尔图样(Bayer Pattern)为例。而此例中的第一帧影像410的下光黑区416’中仅以二个贝尔图样为例(实际上下光黑区416’具有多个具尔图样)。其分别对应的贝尔图样位置表示为BP1，BP2。此处所称的贝尔图样位置是与像素位置的表达方式相同。也就是以贝尔图样为单位来表示其所在位置。

从图8B可以得知下光黑区416’在BP1贝尔图样位置的四个亮度值分别为138，183，173，92(分别对应R，Gr，Gb，B色彩)，而在BP2贝尔图样位置的四个亮度值各为116，128，138，158。而在上光黑区422’在BP1贝尔图样位置的四个亮度值分别为156，205，198，118(分别对应R，Gr，Gb，B色彩)，而在BP2贝尔图样位置的四个亮度值各为142，151，176，232。

请参考8A图，其为步骤S520第三实施例的流程示意图。步骤S520的第三实施例包含：步骤S527：记录小于一第一门坎值的多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为一候选位置；以及步骤S528：以该贝尔图样为单位，对应同一该贝尔图样位置的所有像素均为该候选位置时，记录该贝尔图样位置于该待补偿信息。

此步骤S520的第三实施例的第一门坎值可以是但不限于与步骤S520的第一实施例的第一门坎值。在此暂将步骤S527中的第一门坎值设定为50进行说明。

请参阅图8C，其为执行步骤S527后各像素位置的亮度差异值。从图中可以看出在BP1贝尔图样位置的四个像素位置(R，Gr，Gb，B)的亮度差异值均小于第一门坎值。而在BP2贝尔图样位置中的R，Gr，Gb像素位置的亮度差异值小于第一门坎值，在BP2贝尔图样位置中的B像素位置的亮度差异值则大于第一门坎值。因此，在执行步骤S527后，除了BP2贝尔图样位置中的B像素位置外，其余7个像素位置均被设定为候选位置。

接着，进行步骤S528。步骤S528所述的以贝尔图样为单位，对应同一该贝尔图样位置的所有像素指的是在BP1贝尔图样位置内的四个像素位置，或者在BP2贝尔图样位置内的四个像素位置。而在BP1贝尔图样位置内的四个像素位置的亮度差异值均为候选位置，因此，BP1贝尔图样位置即被记录在待补偿信息中。其次，在BP2贝尔图样位置内的四个像素位置的亮度差异值中有一个并非候选位置(BP2的B像素位置的亮度差异值为74＞50)，因此，BP2贝尔图样位置即未被记录于待补偿信息中。

其后，再进行步骤530，以针对待补偿信息进行补偿。

上述步骤S520的第三实施范例以贝尔图样为单位而将来尔图样位置记录于待补偿位置，主要是考虑当影像传感器20受到的强光为单色光时，在同一贝尔图样位置中的所有像素位置并不一定会都有较大的亮度差异值产生。若擅以进行补偿，可能会有明显的人工化现象，所以步骤S528即是当同一贝尔图样位置中的所有像素位置均符合补偿条件(亮度差异值小于第一门坎值)时，方才进行补偿。以图8C为例，BP2贝尔图样位置的B像素位置亮度差异值较大，B像素位置所代表的为蓝色的滤镜。意即此处可能有受到较强的蓝光所致。因此，整个BP2贝尔图样位置将不进行补偿，以免出现人工化现象。

前述步骤S520的三个实施例中，第一个及第三个均是采用个别像素位置或个别贝尔图样位置来判断是否进行漏光补偿，而步骤S520的第二实施例则是以整帧影像为单位进行判断是否进行补偿作业。此三种实施方式分别适于不同的动态影像、晃动情形、及被摄景像。

本发明第一实施例适用于同时具有上光黑区22a与下光黑区22b的影像传感器20。步骤S520中可采用第一帧影像410的下光黑区416或上光黑区412(即二择任一)做为计算亮度差异值的参考。在实际施行本发明时，考虑到补偿的时效性、实时性，则建议以第一帧影像410的下光黑区416来与第二帧影像420的上光黑区422进行亮度差异值的计算。其主要原因在于大多数的影像传感器20中影像数据的撷取以图2中左上角、右上角逐列(row)向下扫描，一直到左下角、右下角的方式撷取。因此，第一帧影像410的下光黑区416撷取完后，即立刻进行第二帧影像420的上光黑区422的影像撷取。所以，下光黑区416与上光黑区422间的时间间隔将较为短暂，基于此二者所进行判断与补偿将较为正确。

关于本发明第二实施范例请参考图9。其应用于仅具有上光黑区的影像传感器。图9为依据本发明的第二实施例的影像数据的第一帧影像与第二帧影像的示意图。影像数据600包含：第一帧影像610与第二帧影像620。其中第一帧影像610与第二帧影像620为影像数据600的连续两帧影像，第一帧影像610出现于第二帧影像620之前。第一帧影像610为m*n大小的影像，第一帧影像610区分为上光黑区612与有效区614，其中上光黑区612的大小为m*a，有效区614的大小为m*(n-a)。第二帧影像620为m*n大小的影像，第二帧影像620区分为上光黑区622与有效区624，其中上光黑区622的大小为m*a，有效区624的大小为m*(n-a)。

请参考图10A所示，其为依据本发明的第二实施例的流程示意图。本发明所揭露的降低动态影像的漏光现象的方法，适用于前述影像传感器，影像传感器通过前述彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成影像数据，在影像数据中的区分有效区与位于有效区上方的上光黑区。本发明的流程包括以下步骤：

S700、依序自该影像传感器20撷取连续的二个该影像数据为第一帧影像610与第二帧影像620；

S710、分别计算该第二帧影像620的该上光黑区622与该第一帧影像610的该上光黑区612的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

S720、将多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

S730、依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像620的该有效区624内对应于该待补偿信息的多个像素。

其中，对于步骤S710中所述的多个对应像素位置，请配合参考图10B所示，其为依据本发明的另一实施例的对应像素位置示意图。第一帧影像的上光黑区612切割成m个大小相同的区块，第二帧影像的上光黑区622切割成m个大小相同的区块。第一帧影像的上光黑区612中的区块{A1，A2，A3，...，Ai，...，Am-2，Am-1，Am}分别对应至第二帧影像的上光黑区622中的区块{B1，B2，B3，...，Bi，...，Bm-2，Bm-1，Bm}。

此外，步骤S710中所述的亮度差异值是利用下式所计算得：Li＝|L(Ai)-L(Bi)|。其中，i为第i个对应像素位置、Li为第i个亮度差异值、L(Ai)为第一帧影像的上光黑区第i个像素的亮度值、L(Bi)为第二帧影像的上光黑区第i个像素的亮度值、且i是为正整数。

请配合参考图10C所示，其为依据本发明的另一实施例的像素位置的亮度值示意图。于此，为方便说明假设第一帧影像的上光黑区612切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为A1至A9，第二帧影像的上光黑区622切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为B1至B9。其中，每一个像素位置各具有其像素亮度值。A1位置的像素亮度值为170，B1位置的像素亮度值为155，A1与B1的亮度差异值为|170-155|＝15。依此类推可得其余像素位置的亮度差异值，因此第一帧影像的上光黑区612与第二帧影像的上光黑区622所对应像素位置的亮度差异值依序为：{15，33，54，83，29，35，83，58，38}。

关于步骤S720与步骤S730与前述步骤S520与S530相似，故不再赘述。

最后，关于本发明第三实施例，其是适于仅具有下光黑区的影像传感器20。请参考图11所示，其为依据本发明的第三实施例的影像数据的第一帧影像、第二帧影像与第三帧影像的示意图。影像数据800包含：第一帧影像810、第二帧影像820与第三帧影像830。其中第一帧影像810、第二帧影像820与第三帧影像830为影像数据800的连续三帧影像，第一帧影像810出现于第二帧影像820之前，第二帧影像820出现于第三帧影像830之前。第一帧影像810为m*n大小的影像，第一帧影像810区分为有效区812与下光黑区814，其中有效区812的大小为m*a，下光黑区814的大小为m*(n-a)。第二帧影像820为m*n大小的影像，第二帧影像820区分为有效区822与下光黑区824，其中有效区822的大小为m*a，下光黑区824的大小为m*(n-a)。第三帧影像830为m*n大小的影像，第三帧影像830区分为有效区832与下光黑区834，其中有效区832的大小为m*a，下光黑区834的大小为m*(n-a)。

请参考图12A所示，其为依据本发明的第三实施例的操作流程图。本发明所揭露的降低动态影像的漏光现象的方法，适用于前述影像传感器，影像传感器通过前述彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成影像数据，在影像数据中的区分有效区、与位于有效区下方的下光黑区。本发明的流程包括以下步骤：

S900、依序自该影像传感器20撷取三连续的影像数据为第一帧影像、第二帧影像与第三帧影像；

S910、分别计算第二帧影像的下光黑区与第一帧影像的下光黑区之间的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

S920、将多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

S930、依据待补偿信息，补偿第三帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的多个像素。

其中，对于步骤S910中所述的多个对应像素位置，请配合参考图12B所示，其为依据本发明的次一实施例的对应像素位置示意图。第一帧影像的下光黑区814切割成m个大小相同的区块，第二帧影像的下光黑区824切割成m个大小相同的区块。第一帧影像的下光黑区814中的区块{A1，A2，A3，...，Ai，...，Am-2，Am-1，Am}分别对应至第二帧影像的下光黑区824中的区块{B1，B2，B3，...，Bi，...，Bm-2，Bm-1，Bm}。

此外，步骤S910中所述的亮度差异值是利用下式所计算得：Li＝|L(Ai)-L(Bi)|。其中，i为第i个对应像素位置、Li为第i个亮度差异值、L(Ai)为第一帧影像的下光黑区第i个像素的亮度值、L(Bi)为第二帧影像的下光黑区第i个像素的亮度值、且i是为正整数。

请配合参考图12C所示，其为依据本发明的次一实施例的像素位置的亮度值示意图。于此，为方便说明假设第一帧影像的下光黑区814切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为A1至A9，第二帧影像的下光黑区824切割成9个大小相同的区块，区块位置分别为B1至B9。其中，每一个像素位置各具有其像素亮度值。A1位置的像素亮度值为170，B1位置的像素亮度值为155，A1与B1的亮度差异值为|170-155|＝15。依此类推可得其余像素位置的亮度差异值，因此第一帧影像的下光黑区814与第二帧影像的下光黑区824所对应像素位置的亮度差异值依序为：{15，33，54，83，29，35，83，58，38}。

由于步骤S920与S930与前述步骤S520与S530相以，故不再重复说明。

借由上述本发明的技术手段，即适于不同影像传感器20(例如具有上、下光黑区、仅具有上光黑区或仅具有下光黑区)的漏光的检测与补偿。同时还能选择性地以个别像素位置、个别贝尔图样位置或整帧影像的方式进行补偿。再者，借由第一帧影像的下光黑区与第二帧影像的上光黑区的实时检测，即可更具时效性地检测出动态影像下的漏光现象，而不致于产生过补偿的人工化视觉结果。

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，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作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 (18)

1.一种降低动态影像的漏光现象的方法，适于一影像传感器，该影像传感器通过一彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成一影像数据，该影像数据具有多个像素并包含一有效区、一位于该有效区上方的上光黑区、及一位于该有效区下方的一下光黑区，其特征在于，该方法包括：

依序自该影像传感器撷取连续的二个该影像数据为一第一帧影像与一第二帧影像；

分别计算该第二帧影像的该上光黑区与该第一帧影像的两个该光黑区之一之间的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的该多个像素。

2.根据权利要求1所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述计算该多个亮度差异值的步骤，是利用下式所计算得：

Li＝|L(Ai)-L(Bi)|

其中，i为第i个像素位置，Li为第i个像素位置的亮度差异值，L(Ai)为该第一帧影像的该些光黑区之一的第i个像素位置的一亮度值，L(Bi)为该第二帧影像的该上光黑区第i个像素位置的一亮度值，i为正整数。

3.根据权利要求2所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为该待补偿信息。

4.根据权利要求2所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，该彩色滤镜矩阵为符合一贝尔图样，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为一候选位置；以及

以该贝尔图样为单位，对应同一该贝尔图样位置的所有像素均为该候选位置时，记录该贝尔图样位置于该待补偿信息。

5.根据权利要求2所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

加总该多个亮度差异值为一差异和；以及

当该差异和小于一第二门坎值时，记录所有该多个像素位置为该待补偿信息。

6.根据权利要求5所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，另包含：

当该差异和不小于该第二门坎值时，不记录任何该多个像素位置于该待补偿信息。

7.一种降低动态影像的漏光现象的方法，适于一影像传感器，该影像传感器通过一彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成一影像数据，该影像数据具有多个像素并包含一有效区及一位于该有效区下方的一下光黑区，其特征在于，该方法包括：

依序自该影像传感器撷取连续的三个该影像数据为一第一帧影像、一第二帧影像及一第三帧影像；

分别计算该第二帧影像的该下光黑区与该第一帧影像的该下光黑区之间的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

依据该待补偿信息，补偿该第三帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的该多个像素。

8.根据权利要求7所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述计算该多个亮度差异值的步骤，是利用下式所计算得：

Li＝|L(Ai)-L(Bi)|

其中，i为第i个像素位置，Li为第i个像素位置的亮度差异值，L(Ai)为该第一帧影像的该下光黑区第i个像素位置的一亮度值，L(Bi)为该第二帧影像的该下光黑区第i个像素位置的一亮度值，i为正整数。

9.根据权利要求8所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为该待补偿信息。

10.根据权利要求8所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，该彩色滤镜矩阵为符合一贝尔图样，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为一候选位置；以及

以该贝尔图样为单位，对应同一贝尔图样位置的所有像素均为该候选位置时，记录该贝尔图样位置于该待补偿信息。

11.根据权利要求8所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

加总该多个亮度差异值为一差异和；以及

当该差异和小于一第二门坎值时，记录所有该多个像素位置为该待补偿信息。

12.根据权利要求11所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，另包含：

当该差异和不小于该第二门坎值时，不记录任何该多个像素位置于该待补偿信息。

13.一种降低动态影像的漏光现象的方法，适于一影像传感器，该影像传感器通过一彩色滤镜矩阵将所拍摄的影像画面转换成一影像数据，该影像数据具有多个像素并包含一有效区、及一位于该有效区上方的上光黑区，其特征在于，该方法包括：

依序自该影像传感器撷取连续的二个该影像数据为一第一帧影像与一第二帧影像；

分别计算该第二帧影像的该上光黑区与该第一帧影像的该上光黑区的多个对应像素的一亮度差异值，以得到多个该亮度差异值；

将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息；以及

依据该待补偿信息，补偿该第二帧影像的该有效区内对应于该待补偿信息的该多个像素。

14.根据权利要求13所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述计算该多个亮度差异值的步骤，是利用下式所计算得：

Li＝|L(Ai)-L(Bi)|

其中，i为第i个像素位置，Li为第i个像素位置的亮度差异值，L(Ai)为该第一帧影像的该上光黑区第i个像素位置的一亮度值，L(Bi)为该第二帧影像的该上光黑区第i个像素位置的一亮度值，i为正整数。

15.根据权利要求14所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为该待补偿信息。

16.根据权利要求14所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，该彩色滤镜矩阵为符合一贝尔图样，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

记录小于一第一门坎值的该多个亮度差异值所分别对应的一像素位置为一候选位置；以及

以该贝尔图样为单位，对应同一贝尔图样位置的所有像素均为该候选位置时，记录该贝尔图样位置于该待补偿信息。

17.根据权利要求14所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，所述将该多个亮度差异值与一门坎值做比较，以获得一待补偿信息的步骤包含：

加总该多个亮度差异值为一差异和；以及

当该差异和小于一第二门坎值时，记录所有该多个像素位置为该待补偿信息。

18.根据权利要求17所述的降低动态影像的漏光现象的方法，其特征在于，另包含：

当该差异和大于或等于该第二门坎值时，不记录任何该多个像素位置于该待补偿信息。

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