TW200400762A - Digital color image pre-processing - Google Patents

Description

200400762 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明於2002年4月2曰提出美國專利申請，專利申請案號 為 1〇/115，176。 本發明-般係關於影像處理領域。具體而言，本發明係 關於數位彩色影像處理。 【先前技術】 市售影像系統包括：諸如先進攝影系統（advaneed ph〇t〇 system; APS)與各種數位相機之類的靜態照相形式，及包括 類比、數位以及混合系統等的視訊形式。任一形式的彩色 影像修整均能由硬饰線類比電路或數位積體電路實現。通 常’該技術依賴後整合處理，以調整影像的彩色、色調、 對比及其它品質。例如：使用者通常獲得一影像及後整人， 採用-市售套裝軟體對該影像實施一或多次校正。由於°後 整合技術可以在這些類型的校正中使用，故在整合過程中， 傳統的影像系統通常不採用複雜的演算法。由於未採用複 雜演算法，影像系統的成本及每—圖像的系統處理時間會 減至最少。 雖然傳、统的影像系統有利於維持某些低成I，但那些# 統產生的影像常常品質較差，迫使終端好依賴於後整名 軟體。一影像的訊號雜訊比（slgnal t0 n〇ise mi〇 ; SN幻是襄 影中的重要因素，可是許多後整合技術試圖使影像適L 光、上色及/或轉換成可實現的輸出格式，可惜卻都無可治 回地修改了負片的SNR。此現象為數位攝影師所常見，名 84507 200400762 連續採用數次校正程序後，即可看到一影像中的數位假影 =㈣。因此，需要有一種方法，該方法不但能夠產生優 免影像’同時亦能減少對後處理程序的需求。 上文所列並非存在的所有問題或缺點，但確係許多可能 削弱先前已知數位影像及處理技術的問題或缺點中的一 些。也可能存在其它值得注意的， ^ 嗖然而，上述應足以 技術中的裝置和方法不能完全令人滿意，並且,要 本發明所揭示之技術。 而要 【發明内容】 二:數:揭/的具體實施例藉由提供用於-影像(靜態及視 訊)的數位彩色影像預先處理新技術，可克服上述缺點。 法本=猎二，具體實施例說明—種處理-影像的方 ' 「心應4輸出。對該感應器輸出執行—自動增益 控制，以產生一第一輸出。對該第 m 平衡校正，以產生—第一於出Z輸出執行一自動白色 校正，以產生—第：輸出。對广輸出執行-伽瑪 以產生一第四= 輪出執行-彩色内插， 以產生一弟四輸出。對該第四輸 ^ ^ m ^ ^ ^ 執 低通空間濾波器， 以產生弟五輸出。對該第五輸出勃 ^ 丁—彩色飽和與校正， 以產生一影像輸出。 執仃一南通空間過遽， 本文使用的該街語「Ί 我為一個或一個以上。 本又使用的術浯「複數」，其係 文使用的術_「S 為兩個或兩個以上。本 又便用的術卩口另一」，其係定義為5丨斤 文使用的術語「# i 、、、至 >、罘二個或更多。本 包括」及/或「具有」，其係定義為「包含 84507 -6- 200400762 乏」（即··開放語言）。本文使用的術語「耦合」，其係定義 為「連接」，儘管不-定是直接連接，也不—定是機械輕合我 若將本發明的這些及其它具體實施例與以下說明及附圖 結合起來考慮，則其更易於明白和理解。然而，應當明白， 雖然以下描述說明本發明的各種具體實施例及其許多特定 内容’但其係說明而非限制本發明。可以在本發明範圍内 進行各種替代、修改、補充及/或重新安排，而不會背離其 精神，本發明包括时這些替代、修改、補充及/或重新i 排〇 本發明及其各種特徵以及有益的内容係藉由參考非限制 性具體實施例及其附圖來解釋。 藉由提供的新方法，本發明揭示的具體實施例可克服數 位β像技術狀態中存在的（如以上所述）缺點，藉此可在輸出 數位5V像如貫現有效數位彩色預先處理。特別是本文 中說明的具體實施例顯示了在一裝置自身内實施彩色調節 的方法，例如：可以在一 CM〇S感應器晶片上或用一 ^〔〇感 應器晶片實施影像調節，以獲得適當的彩色平衡。 本發明的應用範園極為廣闊，其係包括涉及數位影像及/ 或處理的任何應用。具體實施例可適用於數位靜態及/或數 位視訊相機。雖然熟悉技術人士會認為也可以採用不同的 CFA結構，但本發明的技術特別適合在一 圖案數位影 像上進行彩色預先處理。具體實施心僅適合個人攝影及 攝像中的數位影像’而且也適合在醫療、天文、物理、軍 84507 200400762 事及工程中應用。具體實施例可適用於採用一個或任何數 量數位感應器的裝置。 可以與本發明的具體實施例結合使用的影像系統範圍很 廣，包括使用一互補金氧半導體（complementary metal oxide semiconductor; CMOS)感應器的系統，該感應器在一組4個 Bayer彩色等級的每一級均具有獨立的增益放大器。具體實 施例也可與CCD感應器結合使用。若一影像系統包括能為 各彩色提供增益的一數位處理器，則具體實施例亦可以利 用。熟悉技術人士將會明白：可以採用一特定應用積體電 路（application specific integrated circuit; ASIC)或類似電路， 藉由一或多個電腦程式使用具體實施例。 本發明揭示的具體實施例包括一修整系統，其係藉由回 饋已調整的影像，結合更新的感應器輸出，對影像進行預 先處理。該方法可以大幅提高影像解析度和品質，並減少 或消除後整合處理時間及對複雜的後整合硬體與軟體的需 求。 雖然目前系統強調使擷取時間最小，以及用戶對後整合 處理步騾控制的最大化，故本發明的具體實施例藉由自動 進行某些影像處理演算以用於更新一感應器之輸出，從而 減少了總體處理時間。這也減少或消除了對後整合調整的 需求。本發明的修整系統能夠與不同類型的硬體結合使用， 並能顯示膠片上擷取的靜態影像、支援數位視訊應用、協 助系統校準並產生影像統計。 影像處理可以包括數種聯合或單獨使用的處理演算法。 84507 200400762 該等演算法可以包括（但不限於）自動曝光控制、自動增益控 制、伽瑪校正、白色平衡校正、彩色校正、彩色飽和度以 及彩色内插。以下將對這些演算法的特定具體實施例進行 說明。 本發明的一項具體例可以提供用於自動曝光控制和自動 增益控讳ij (automatic exposure and gain control; AEC/AGC)的 方法及/或裝置。在一項具體實施例中，一AEC/AGC演算法 可以使一搞取影像的輸出等級最佳化。演算法的最佳化等 級可以是該感應器的整合時間及/或具有一可程式乘法範 圍的一增益放大器的可程式數值。然而，在一項具體實施 例中，該最佳等級可以設置為一潛在動態範圍的中點，如： 可以規定為128 DN。該演算法可以在任何時候藉由一主處 理器停止。操作時，AEC/AGC演算法能夠利用藉由演算推 測的數值程式設計一感應器的一整合時間（曝光）及類比球 狀增益寄存器。 在一項具體實施例中，AEC/AGC演算法能在10訊框時間 内聚集於該最佳曝光及整合點上。該演算法啟動後可以連 續操作。即使在一場景的次要元素在隨訊框變化時，固有 的磁滞現象仍可能使該演算法在一接近最佳值處穩定下 來。 在一項具體實施例中，AEC/AGC演算法可以計算出由該 主處理器控制的一擷取影像底半部（或另一區域）或一完整 擷取影像的一平均值。依據該主機處理器所選擇的一縮放 比，該感應器的一可程式介面窗（window of interest; W〇I) 84507 -9- 200400762 將發生改變， 寸變化。該亮 ’並將因此導致用於計算影像中

接近該系統曝光/增益的最佳值。

但可以藉由該主機處理器進行程式設計。AEC演算法可將 該曝光值增加或減少一固定量，以使該影像接近該目標值< 增加或減少量也可程式化，其預設值為16 DN(以免除對該 感應器上該曝光指令符的該較低半位元組的程式設計）。一 旦AEC演算法已決定該場景平均值與該目標值間的差距係 在較小固定值以内，該演算法便可以停止更新該曝光，直 至一場景資料變化，使該平均值由該範圍以外向目標值變 化。該場景平均值與目標值間的差距範圍也可以程式化， 其預設值為+Λ12 DN(約為一動態範圍的10%)。 AEC演具法也可以藉由在增加一最低等級之外的一增益 前，將該整合時間（曝光）增至一最大值，而使影像的訊號雜 訊比（SNR)最佳化。在該增益大於最小值（若減少該影像曝 光）的情況下，在該整合時間（曝光）從一最大值減小之前， 該增益能夠減小至一最小值。AEC演算法可以在任何時候 停止。在一項具體實施例中，若用於一驗證器程式，則可 84507 -10- 200400762 以停止演算法以利於主機處理器的直接控制。 在一項具體貫施例中，AEC/AGr、、舍营、+ -T* /ACjC貭异法可以與該感應器 在連續訊框㈣操作模式中—起執行。該系統的預設值可 以用該中間動態範圍數字（128 DN)為目標值。如需要，可 以使用一位元組記錄該可變φ問处 、、、、^Γ 心环A』夂宁間值。蔹演算法的預設值可 以啟用，但保留-單個位元，以啟用或禁用—函數。一預 設值查詢表可載人-線性回應曲線，當曝光和增益值遠離 該中間值時，即增加曝光和增益回應時間。通常，該表可 能要求最少有8步驟，每步驟均附帶一暫存器，用於增益及 曝光增加與減少（總共16個暫存器）。 本發明亦能提供用於一自動白色平衡（AWB)的方法及/或 裝置。一AWB函數可以集中統計引入像素值，以決定各增 益通道上的適當增益設置，從而實現白色平衡。若啟用AWB 模式’則（從一可程式化查詢表中獲得的）預測亮度等級值可 以載入該感應器。感應器類比信號處理鏈狀彩色增益可以 用於執行實際的白色平衡功能。 在一項具體實施例中，可以使用一灰階宇宙模型（gray world model)演算法，其中，設定系統各色度（(^及⑸通道 平均值應位於該通道的中間範圍附近。該中間範圍值通常 為128 DN(在一 8元組數值範圍内），並可藉由一主機處理器 積體電路介面（如一 I2C匯流排）使之程式化。該平均Cr色度 通道可用於計算，並與一假設的灰階等級比較。該完整擷 取影像或該擷取影像的底半部（或另一區域）可以用於計算 平均色度等級。可以藉由一主機處理器I2C命令對欲考慮的 84507 -11- 200400762 影像區域作出選擇。 在一項具體實施例中’與AEC/AGC演算法一樣，AWB演 算法能夠在一每訊框基礎之上執行該等平均值計算，且對 於該等增益值具有一可變步長，以利於1〇訊框内的一設置 時間。一旦達到目標，除非該平均值與一可程式化值的目 存在差異，造成該AWB演算法中一磁滯現象，否則無須 再次調整增益設置。 在一項具體實施例中，除用於統計的該灰階宇宙模型外， 也可採用一黃色光源模型，以選擇彩色通道增益設置。即 假定任何既定場景物之亮度位於一黃色至白色光譜曲線之 上這使传該々算法忽略了非天然光源，並因此提供了一 簡化的解決方案。用於各不同光源的實際彩色比（彩色增益 暫存器值）可程式化，因此，設計一系統硬體後，便可以解 釋一彩色濾波器陣列（color filter array ; CFA)圖案或光學淚 波器中的差異。根據不同的具體實施例，預先決定的光源 等級數可以不同。在一些具體實施例中，該數目可以較少， 以保持該硬體内的效率。然而，光源等級數應足以區分光 源類型（如：陽光、螢光、白熾光等）而不會造成重大錯誤。 光源類型的一额定數量約為8個。演算法可與視訊或靜態影 像輸出模式的感應器一起使用。 在一項具體實施例中AWB演算法可以在一應用程式的影 像擷取過程中停止。該演算法在任何時候都可以停止，且 可私式化的彩色暫存器可以直接由一主機處理器進行程式 設計。此直接程式設計所用的數值可以在系統校正過程中 84507 -12- 200400762 汁鼻出來。感應器類比"ί吕號處理（analog signal processing ; ASP)電子裝置可以用於增益。可以做出規定，使該彩色增 益暫存器位址可以程式化。 在一項具體實施例中，可以啟用用於該AWB功能的一預 設值。一單個可程式化位元可以開用或停止一功能。可以 使用一系列8光源等級、4彩色（1位元/彩色）定義一查詢表。 該查詢表可以使用全部32位元。該表之預設值可為線性黃 色光源，其中藍色與綠色之比例以線性遞增，從白色（無增 盈）遞增至最大增益之藍色。為便於統計，一預設影像段或 窗口可以是一影像的底半部（南半部），然而應當明白，也可 以使用該影像的任何其它區域（或該影像整體）。 本發明的具體實施例同樣也提供用於彩色内插演算法的 方法及/或裝置。在一項具體實施例中，可以對一感應器的 引入RGB或CMY Bayer資料執行該彩色内插演算法。無論使 用的彩色濾波器陣列為何種類型，均可以執行該彩色内插 演算法。在一項具體實施例中，一輸入係為一1〇位元/像素 的資料，而一輸出為24位元（8位元/彩色平面）資料。 在一項具體實施例中，該彩色内插演算法（至少在某些方 面）可以與一3對3雙線性内插法相似。可以增加一些元件， 以藉由探測水平及垂直坡度、及偏移一内插核心，使橫穿 該等坡度的影像污點最小，從而幫助增強影像邊緣。一主 機處理器輸入可以包括一縮放（及其輸入影像）尺寸與一起 始Bayer彩色位置。改變Bayer$色起始位置的能力可允許該 可程式介面窗（W0I)的單個像素發生變化。可以使用兩條儲 84507 -13- 200400762 存線路執行一彩色内插運算。在該影像感應器為單色的情 況下’可以允許一主機處理器命令繞過該内插區塊。 本發明的具體實施例也提供用於彩色校正演算法的方法 及/或裝置。在一項具體實施例中，一3對3彩色校正演算法 可以執行一每像素矩陣乘法運算。該演算法的功能包括彩 色色度亮度干擾校正及其它系統光學功能，及使該等彩色 飽和。該彩色校正演算法可以利用以下方程式： R〇UT —(RlNxRR) + (GiN><RG) + (BlNxRB).R〇ffset G〇UT = (RlNXGR) + (GiNxGG) + (BINxGB) + G〇ffset B〇uT=(RiNxBR)+(GiNxBG)+(BiNxBB)+B〇ffSet 在一項具體實施例中，該彩色校正的頻寬至少應為每秒 1，300萬像素。輸入（rgBiN)與輸出（RGB〇ut)均可以是24位元 (8位元/色）運算。 本發明的具體實施例也可以提供用於伽瑪校正演算法的 方法及/或裝置。在一項具體實施例中，一影像的一伽瑪校 正藉由4個固定查詢表（l〇〇k-up table ; LUT)或調色板執行。 該等（LUT)之一可以經一主機處理器藉由一 fc命令選擇。 該等LUT可以在RGB空間内執行伽瑪校正，並在各彩色平面 上獨立運算。一伽瑪校正演算法運算可以在各像素逐一進 行。 在一項具體實施例中，3個固定查詢表可以具有以下函數 關係· R〇ut=Rinpwr ; G0Ut=Ginpwr ; B0Ut=Binpwr，其中，該等 pwr 值係可以由該主機處理器根據表1選擇。 84507 -14- 200400762 表i 選項 Pwr 功用 伽瑪值 1 1.0 線性 1.0 2 0.85 高對比 1.176 3 0.7 低對比 1.428 4 0.45 NTSC制式電視 2.2 在一項具體實施例中，該伽瑪校正的頻寬至少應為每秒 1，300萬像素。該伽瑪校正演算法之輸入及輸出可以是已校 正彩色的RGB 24位元（8位元/像素）資料。一預設伽瑪校正可 以是選項2，高對比。 圖1顯示依據本發明之具體實施例的一相機流程的方塊 圖。一感應器信號1〇〇(可以是一原始Bayer感應器信號）耦合 杰自動增益控制區塊1 〇 5。該自動增益控制區塊J 〇 5藉由 自動增盈控制信號106耦合於一自動白色平衡區塊丨丨〇。 该自動白色平衡區塊11〇藉由一自動白色平衡信號耦合 於一伽瑪校正區塊115。該伽瑪校正區塊115藉由一伽瑪校 正信號116耦合於一彩色内插區塊12〇。該彩色内插區塊12〇 藉由一彩色内插信號121耦合於一低通空間濾波器125。該 低通空間濾波器125藉由一低通空間濾波器信號126耦合於 一彩色飽和及校正區塊13()。該彩色飽和及校正區塊13〇藉 由一彩色飽和及校正信號13 1耦合於一高通空間濾波器區 鬼5 RGB〜像輸出信號136隸合於該高通空間滤波器 區塊135。 仍參考圖1，該自動增益控制區塊105可以擴展一直方圖， 84507 -15- 200400762 一數位域中的一增益。該

範圍’從而引起空間雜訊增加。 以填充一動態範圍，並將其用於一 自動白色平衡區塊110可以計算一B 彩色的一灰階宇宙模式比，並將一十 孩伽瑪校正區塊115可以執行一可變 π a含的影像可觀測動態 。該彩色内插區塊12〇可以對 β伽瑪校正信號116(原始Bayer)執行一 3對3邊緣增強，至一 RGB (24位元彩影像。㈣色内插區塊12〇可以包括邊緣 增強演算法。 再參考圖1，該低通空間濾波器區塊125可以在3個彩色平

平地Τ固足圖案雜訊（a fixed pattern noise ; FPN)。該彩 色飽和及校正區塊130可以藉由控制各像素内3個彩色平面 的彩色比而執行一彩色飽和功能，從而導致空間雜訊增加。 該高通空間濾波器區塊135可以增強該彩色飽和及校正信 號13 1中所包含影像的空間邊緣，其已藉由以前程序的一組 合而平滑。 再參考圖1 ’該伽瑪校正區塊115可以包括一伽瑪校正演算 法，其係可在一灰階空間内操作，減少雜訊。該低通空間 濾波器區塊125可以包括一低通濾波器功能，其係在一彩色 校正/灸算法之如進行，並能減少該彩色校正演算法的一雜 訊增加效應。 圖2顯示根據本發明之具體實施例的一數位彩色影像預 先處理方法的一方塊圖。一感應器信號2〇〇與一自動曝光控 84507 -16- 200400762 制區塊205耦合。該自動曝光控制區塊2〇5藉由一回饋作號 2〇6搞合感應器，並藉由—自動曝光控制信號別7隸合 於-自動增益區塊21〇。該自動增益區塊21()藉由一自料 应控制信號211與一自動白色平衡區塊215耦合。該自動白 色平衡區塊21 5藉由一自動白色平衡信號216與一彩色内插 區塊2 2 0隸合。 該彩色内插區塊220藉由一彩色内插信號221 與一低通空間濾波器區塊225耦合。 再參考圖2,該低通空間濾波器區塊225藉由一低通空間濾 波器信號226與一彩色飽和區塊23〇耦合。該彩色飽和區塊 230藉由一彩色飽和信號231與一動態高通空間濾波器區塊 235耦合。該高通動態空間濾波器235藉由一高通動態空間 濾波器信號236與一自動伽瑪校正區塊24〇耦合。該自動伽 瑪校正區塊240藉由一自動伽瑪校正信號241與一離散餘弦 轉換及聯合影像專家群（j0mt ph〇t〇graphlc-c〇ding group ; JPEG)區塊245耦合。一影像輸出信號246與離散餘 弦轉換及JPEG區塊245搞合。 再參考圖2，該感應器信號200可以是一原始Bayei·感應器 ^號。該自動曝光控制區塊2〇5可以以一訊框速度對該感應 备k號200實施連續監控。該自動曝光控制區塊2〇5也可以 輸出一回饋信號206至一感應器，使得在擷取前，該區塊處 於與該感應器的一閉合迴路回饋中。該自動增益控制區塊 21〇將一直方圖延伸至一數位系統的一可用動態範圍，且一 數位域增益可以依據一中間模式。該自動白色平衡區塊215 可以依據該模型執行一灰階宇宙模型分析及各彩色平面的 84507 -17- 200400762 線性增益。 再參考圖2，該彩色内插區塊220可以一原始Bayer影像執 行一 3對3邊緣加強至一RGB (24位元彩色）影像。該低通空 間濾波器區塊225可以在3個彩色平面上執行一低通濾波 器，在飽和前消除一扁平區域的固定圖案雜訊，使一空間 雜訊減少。該彩色飽和區塊230可以控制各像素内3彩色平 面的卷色比，造成空間雜訊增加。該低通空間濾波器區塊 225可以定位於該彩色飽和區塊23〇之前，以減輕由於彩色 強度差所致的雜訊。該動態高通空間濾波器區塊235可以增 強該彩色飽和信號231内所包含的影像空間邊緣，其已藉由 先前程序之組合而平滑。 再參考圖2，㈣瑪校正區塊24〇可以執行一可變伽瑪校正 演算法，增加一影像的一觀測動態範圍。伽瑪等級可以依 據場景光源資料自動選擇，其中，一伽瑪值與一亮度值成 反比。該自動伽瑪校正區塊240可以使用該場景光源資料探 測在一固定伽瑪表應用之前可利用的訊號雜訊比的一期望 數量。該離散餘弦轉換及JPEG區塊245可以對一影像執行一 JPEG壓縮。儘管熟悉技術人士認為其它輸出文件格式（如： tiff及類似格式）也可以利用，但該影像輸出信號246可以 為一 JPEG格式。 圖3顯示依據本發明其它具體實施例的—替代數位彩色 影像預先處理的一方塊圖。一感應器信號3〇〇與一彩色内插 區塊305镇合。該彩色内插區塊3〇5藉由—彩色内插信號遍 與一彩色校正區塊310耦合。該彩色校正區塊31〇藉由一彩 84507 -18- 200400762 色校正信號3 11與一 塊315藉由一伽瑪校 耦合。 伽瑪校正區塊315耦合。該伽瑪校正區 正信號316與一彩色空間轉換區塊32〇 圖3 ’該彩色空間轉換區塊32〇 一古^^ 與一自動曝光及增益區塊325 、冗度㈣321 輕八、、 及一咼通空間濾波器區塊 。。卿色空間轉換區塊咖亦藉由—色度信號切 白色平衡區塊33难合，並與—彩色中_波器區 一禺合。孩自動曝光及增益控制區塊325藉由一第一回 饋㈣326與—感應器稱合。該自動白色平衡區塊335藉由 1-回饋信號336與該感應器竊合。該高通空間滤波器區 塊330及該彩色中間毅器區塊州與―组合區塊⑷輕合。 该組合區塊345輸出一 YUV信號350。 再參考圖3，該感應器信號300可以是一原始以㈣或其它 CFA)感應器信號。該彩色内插區塊3〇5可以對一原始 影像執行-WmRGB (24位元彩色）影像及邊緣 加強。該彩色校正區塊310可以控制各像素内三彩色平面的 彩色比，造成一空間雜訊增加。該伽瑪校正區塊315可以執 行—可變伽瑪校正演算法，增加一影像的—可觀測動態範 圍。 再參考圖3，該彩色空間轉換區塊320可以藉由一每像素操 作執行一 RGB至YCC轉換。雖然熟悉技術人士認同也可利 用其它適當方程式，但一彩色轉換演算法可以利用以下方 程式： Y-0.257R+0.504G+0.098B+16.0; Y-[l6,235] 84507 -19- 200400762

Cr=0.43 9R-0.368G+0.071B+128.0; Cr-[ 16,240]

Cb=-0.148R-0.219G+0.439B+128.0； Cb=[ 16,240] 仍參考圖3，該彩色轉換功能能夠在每秒超過I，〕〇〇萬像素 的情況下進行操作。該伽瑪校正信號316可以係々RGB 24 位兀（8位元/色），且該亮度及色度信號321、322可以係為 YCrCb4:2:2 16位元/像素（8位元/數值）。 仍參考圖3，該自動曝光及增益區塊325可以對兩種演算法 用該感應器的第一回饋信號326執行自動曝光及自動增益 演算法的一系列組合，藉由使一曝光值最大，來增加一可 利用的訊號雜訊比，並在一類比至數位轉換前，藉由在該 感應器上一類比域内執行該自動增益演算法從而消除數位 遺失代碼。該自動白色平衡區塊335可以計算該Bayer(或其 它CFA)圖案中彩色的一灰階模型比，並對各彩色應用一恆 足乘數。該自動白色平衡區塊335亦能向該感應器提供一第 二回饋信號336，以執行該類比域的彩色增益。 仍參考圖3’該焭度信號32丨的一邊緣增強可以藉由亮度資 料的一3對3捲積演算法，採用高通空間濾波器區塊33〇而實 現▲同通空間濾波器區塊330能夠幫助消除因染色性差異 造成的一視場圖案雜訊。該色度信號322的一人工彩色抑制 可以藉由一 3對3中間濾波器演算法採用該彩色中間濾波器 340而獲得’按要求以一 3對3像素中9像素的一中間值取代 一聚焦像素。該組合區塊345將該高通空間濾波器區塊330 的該輸出及彩色中間滤波器區塊34〇結合成該γυν信號 350。 84507 200400762 再參考圖3,該高通濾波器區塊wo可以在亮度空間内執^一 一邊緣加強演算法，降低一固定圖案雜訊成分。該自動曝 光及增益控制區塊325與該自動白色平衡區塊335可以藉由 該等第一與第二回饋信號326、336回饋給該感應器。該彩 色中間濾波器340可以幫助減輕藉由光學混疊現象而耦合 入該系統的偽彩色。 如上所述，具有該技術内數值的本發明的一實際應用包 括但不限於實現一感應器影像的數位彩色影像預先處理的 万法及/或裝置。而且，本發明與靜態相機、視訊相機、攝 錄像機、先進的攝影系統相機或類似裝置結合很有用。事 實上，本發明之技術易於應用於涉及影像處理需求的任何 系統。與先前方法相比，本發明之技術提高了品質及/或降 低了成本。 雖然本發明所描述的一感應器影像的數位彩色影像預先 處理可以作為-單獨模組，但很明顯，—感應器影像的數 位彩色影像預先處理可以與相關的任何系統結合。而且， 已揭示的各具體實施例的所有已揭示元件及特點可以與其 它已揭示的各具體實施例的該等已揭示元件及特點結:或 替代之（共同排斥的一些元件或特點除外）。 本文中說明的該等個別組件無須嚴格以所揭示的形式製 作，或按所揭示的嚴格構造結合，但應以任何適當形1提 供，及/或按任何適當構造結合。 應該明白，可以在不偏離藉由附隨的中請專利範圍及其 它等效物所定義的基本發明性概念之精神及/或範圍的情 84507 -21- 200400762 況下，對本發明的該等特點進行其它各種替代、校正、補 充及/或再整理。 附隨的申請專利範圍不應解釋為包括方法_意向-功能限 制，除非這樣-個限制已在-既定申請專利範圍中採用該 (等）表達「用於…之方法」及/或「用於之步驟」明確陳 述。 【圖式簡單說明】 本說明的附圖及組成部分包含於本發明之中，用於描述 本發明的某些方面。藉由參考附圖中說明的範例性因而非 限制性具體實施例，將更易明白本發明的清晰概念及本發 明所提供的系統組件與操作，其中相同的參考數字（如果出 現f-張圖以上）代表相同的元件。應該注意，圖中說明的 該等特點並不一定按比例緣製。 圖1顯不根據本發明一項具體實施例的一流程圖。 圖2顯示根據本發明—項具體實施例的數位彩色影像預 先處理的流程圖。 圖3顯示數位彩色影像預弁虚 馆#、 w導TO无愿理的一項替代具體實施例 的一流程圖。 圖式代表符號說明 100 、 200 、 300 105 、 210 106 、 211 u〇、215、335 HI > 216 感應器信號 自動增益控制區塊 自動增益控制信號 自動白色平衡區塊 自動白色平衡信號 84507 -22- 200400762 115 、 315 伽瑪校正區塊 116 、 316 伽瑪校正信號 120 - 220 ^ 305 彩色内插區塊 121 、 221 、 306 彩色内插信號 125 ^ 225 低通空間濾波器區塊 126 > 226 低通空間濾波器信號 130 彩色飽和及校正區塊 131 彩色飽和及校正信號 135 - 235 ^ 330 南通空間遽波器區塊 136 、 236 RGB影像輸出信號 205 自動曝光控制區塊 206 回饋信號 207 自動曝光控制信號 230 彩色飽和區塊 231 彩色飽和信號 235 高通動態空間濾波器區塊 236 高通動態空間濾波器信號 240 自動伽瑪校正區塊 241 自動伽瑪校正信號 245 離散餘弦轉換及JPEG區塊 246 影像輸出信號 310 彩色校正區塊 311 彩色校正信號 320 t 彩色空間轉換區塊 84507 -23- 200400762 321 亮度信號 322 色度信號 325 自動曝光及增益控制區塊 326 第一回饋信號 336 第二回饋信號 340 彩色中間濾波器區塊 345 組合區塊 350 YUV信號 84507 -24-

Claims (1)

1. 200400762 拾、申請專利範園： 1. 一種處理一影像的 万去，其舍拓· 提供一感應器輪出； 匕括· 對該感應器輪出執二一 輸出； 丁自動增益控制，以產生一第一 對該第一輸出執行一 二輸出； 自動白色平衡校正，以產生一第 對該第二輸出執 轨订一伽瑪校正，以達座签-认， 對該第三輸出執犷一…仅止以產生一弟二輸出； 料今楚4A 毛色内插，以產生一第四輸出. 對孩罘四輪出執 币铕出， 輸出； 低通更間濾波器，以產生一第五 對該第五輸出埶仁 ^ 形色飽和及校正，以產生一第二 輸出；以及 矛/、 對該第六輸出執行一古 輸出。 同通空間濾波器，以產生一影像 2. 如申請專利範圍第 甘占、. 括擴展、Λ 自料益控制包 擴展直万圖，以填充—動態_。 3. 如申請專利範圍第1項>士_、土 万法，其中該自動白色平衡校 正包括··計算一圖案中一 . 、 Τ 、、且毛色的一灰階宇宙模型比， 並對各彩色應用一乘數。 4 ·如申請專利範圍第1項之古、、夫，並+ & /JL_ 间示又万法，其中蔹伽瑪校正在灰階 空間内執行。 5.如中請專利範圍第！項之方法，其中該彩色内插包括執 行一原始Bayer信號的一 3對3邊緣增強至一 RGB信號。 84507 200400762 6·如申請專利範圍第！項之方法，其中該低通空間濾波器 包括在複數個彩色平面之每一平面上執行一低通空間 濾波器。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該彩色飽和及校正 包括在複數個像素的每—像素内控制複數個彩色平面 的彩色比。 8. 如申請專利範圍第丨項之方法， 包括增強一空間邊緣。 其中該高通空間濾波器 9. -種設mi料執㈣請專利範圍第 像裝置。 1項之方法的影 10. 一種設定組態用於執彳t申請專_ 定應用積體電路。 圍弟1項之方法的特 84507 -2-