TWI400961B - 用於ｙｍｃｇ彩色濾波陣列的色彩內插法 - Google Patents

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Description

用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法
本發明係關於一種色彩內插(Interpolation)演算方法，更特別關於一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插演算方法。
現今數位影像攝影系統以影像感測器(CCD或CMOS sensor)和記憶卡以取代傳統底片，為減少數位影像攝影系統的體積和製作成本，在影像感測器之前會加入一彩色濾波陣列(Color Filter Array，CFA)，使得影像感測器上的每一像素(pixel)只得到特定的單一色彩，再藉由色彩內插的數學演算法，以求得同一像素的其他色彩。
目前常用於CCD的分色方式有兩種，一種是RGB原色分色法，一種是YMCG補色分色法。RGB原色分色法是將進入的光線分成紅、綠、黃三種顏色。YMCG補色分色法則是將進入的光線分成黃(Ye)、洋紅(Mg)、青(Cy)、綠(G)四種顏色，請參閱第一圖，其為YMCG補色分色法示意圖。在原始影像資料陣列10中，每一個方格代表一個像素，每一個像素各偵測上述四種色彩的其中一種。YMCG補色分色法的特色是將垂直像素兩兩相加，以轉換成重複的2X2單元影像資料陣列11，如圖中的C1－C4，再利用轉換過的單元影像資料陣列11進行演算，其具有較貼近傳統底片的色彩表現。
而色彩內插的演算法因為不同濾波模式的彩色濾波陣列(CFA)而有所不同。傳統的內插法包括最鄰近點(Nearest Neighbor)內插法、雙線性(Bilinear)內插法等。但上述的兩種內插法會使得影像形狀的邊緣部分(edge)模糊，造成所謂的拉鍊效應(Zipper effect)，但更複雜的色彩內插法如三次B－spline(cubic B－spline)內插法和三次曲面內插法(cubic interpolation method)雖能改善上述邊緣模糊的問題，但運算複雜且係數眾多，會造成硬體成本的增加和反應時間的增長。
習知如美國專利第5,373,322號，其提出一種適用於RGB彩色濾波陣列的內插法，先計算出水平方向及垂直方向的斜率(gradident)，並比較計算出來的水平及垂直方向斜率，以決定如何對位於兩對角的綠色進行內插(取水平計算或垂直計算)。當取得綠色的內插值，再利用該值來取得紅色或藍色的內插。然而該內插法僅適用於RGB彩色濾波陣列，並不適用YMCG彩色濾波陣列。
有鑑於此，發明人鑑於前述習知技術之缺失，乃經細心實驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案，以下為本案之簡要說明。
為了能將邊緣畫素列入計算以避免內插後造成影像模糊的問題，又不需執行運算前的判斷步驟以節省硬體資源及縮短運算速度，發明人提出一YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其可納入邊緣資訊(edge information)直接計算而不需要執行任何運算前的判斷步驟。
根據發明人主要構想，提出一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一包括複數個影像資料組的影像資料陣列，各該影像資料組係由M列乘N行的複數個影像資料值所形成，使得各該影像資料組具有第(M＋1)/2列、第(N＋1)/2行的一中心影像資料值，(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組之一第一中心影像資料值的一橫向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第一內插演算之目標影像資料值，(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一縱向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第二內插演算之目標影像資料值，以及(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一斜向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第三內插演算之目標影像資料值。
其中，該第一內插演算包括下列步驟：(I)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第一特定行的複數個影像資料值，進行一均值計算以得到一橫向色彩均值，(II)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第二特定行複數個的影像資料值，進行一第一邊緣計算以得到一橫向色彩邊緣值，以及(III)對該橫向色彩均值與該橫向色彩邊緣值進行一綜合運算，得到該第一內插演算之目標影像資料值的該橫向色彩內插值。
該第二內插演算則包括下列步驟：(I)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行中一第一特定列的複數個影像資料值，進行該均值計算以得到一縱向色彩均值，(II)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行中一第二特定列的複數個影像資料值，進行一第二邊緣計算得到一縱向色彩邊緣值，以及(III)對該縱向色彩均值與該縱向色彩邊緣值進行該綜合運算，得到該第二內插演算之目標影像資料值的該縱向色彩內插值。
該第三內插演算包括下列步驟：(I)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第一特定列的複數個第一特定列影像資料值各進行該第一內插演算，以得到複數個第一特定列橫向色彩內插值，(II)對該等第一特定列橫向色彩內插值，進行該均值計算得到一斜向色彩均值，(III)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第二特定列的複數個第二特定列影像資料值各進行該第一內插演算，以得到複數個第二特定列橫向色彩內插值，(IV)對該等第二特定列橫向色彩內插值，進行該第二邊緣計算得到一斜向色彩邊緣值，以及(V)對該斜向色彩均值與該斜向色彩邊緣值進行該綜合運算，得到該第三內插演算之目標影像資料值的該斜向色彩內插值。
較佳者，該等複數個影像資料組係各由一第一資料列及一第二資料列相間組成，該第一資料列是由複數個第一影像資料值與複數個第二影像資料值相間組成，且當該等第一影像資料值為一第一色彩時，該等第二影像資料值為一第二色彩，該等第二影像資料列是由複數個第三影像資料值與複數個第四影像資料值相間組成，且當該等第三影像資料值為一第三色彩時，該等第四影像資料值為一第四色彩。
較佳者，該第一色彩由青色和綠色構成、該第二色彩由黃色和洋紅色構成、該第三色彩由青色和洋紅色構成，以及該第四色彩由黃色和綠色構成。
較佳者，該M的數值係為不小於5的一第一奇數，及該N的數值係為不小於5的一第二奇數。
較佳者，當M為2a＋1且a為不小於2的偶數時，該第一特定行係為偶數行，及該第二特定行係為奇數行。
較佳者，當M為2a＋1且a為不小於3的奇數時，該第一特定行係為奇數行，及該第二特定行係為偶數行。
較佳者，當N為2a＋1且a為不小於2的偶數時，該第一特定列係為偶數列，及該第二特定列係為奇數列。
較佳者，當N為2a＋1且a為不小於3的奇數時，該第一特定列係為奇數列，及該第二特定列係為偶數列。
較佳者，該均值計算係採用一雙線性內插計算法(bilinear interpolation)。
較佳者，該第一邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同列之該第二特定行的影像資料值相減後，除以一第一數值，其中該第一數值為該第二特定行的行數加一。
較佳者，該第二邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同行之該第二特定列的影像資料值相減後，除以一第二數值，其中該第二數值為該第二特定列的列數加一。
較佳者，該綜合運算係為一相加運算。
根據發明人另一構想，本發明實為一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一影像資料陣列，該影像資料陣列係由複數個如下的影像資料組形成：A[1][1] B[1][2] B[1][3] B[1][4] A[1][5] C[2][1] D[2][2] C[2][3] D[2][4] C[2][5] A[3][1] B[3][2] A[3][3] B[3][4] A[3][5] C[4][1] D[4][2] C[4][3] D[4][4] C[4][5] A[5][1] B[5][2] A[5][3] B[5][4] A[5][5]
其中，該等影像資料組，係由複數個影像資料值形成5列及5行的該等影像資料組，該等影像資料值係為一第一色彩值A、一第二色彩值B、一第三色彩值C及一第四色彩值D其中之一。(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組的一A[3][3]影像資料值的一第二色彩內插值B[3][3]’。(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第三色彩內插值C[3][3]’。(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第四色彩內插值D[3][3]’。
B[3][3]’＝(B[3][2]＋B[3][4])/2＋(A[3][3]* 2－A[3][1]－A[3][5])/4。
該第二內插演算的演算步驟如下：C[3][3]’＝(C[2][3]＋C[(4)[3])/2＋(A[3][3]* 2－A[1][3]－A[5][3])/4。
該第三內插演算的演算步驟如下：D[3][3]’＝(D[2][3]’＋D[4][3]’)/2＋(B[3][3]’* 2－B[1][3]’－B[5][3]’)/4，其中D[2][3]’＝(D[2][2]＋D[2][4])/2＋(C[2][3]* 2－C[2][1]－C[2][5])/4，D[4][3]’＝(D[4][2]＋D[4][4])/2＋(C[4][3]* 2－C[4][1]－C[4][5])/4，B[5][3]’＝(B[5][2]＋B[5][4])/2＋(A[5][3]* 2－A[5][1]－A[5][5])/4，及B[1][3]’＝(B[1][2]＋B[1][4])/2＋(A[1][3]* 2－A[1][1]－A[1][5])/4。
較佳者，該等步驟可重複進行，以得到該影像資料陣列的該等影像資料值的該第二至第四色彩內插值。
根據發明人又一構想，本發明亦為一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一包括複數個影像資料組的影像資料陣列，各該影像資料組係由M列乘N行的複數個影像資料值所形成，使得各該影像資料組具有第(M＋1)/2列、第(N＋1)/2行的一中心影像資料值。(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組之一第一中心影像資料值的一橫向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第一內插演算之目標影像資料值。(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一縱向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第二內插演算之目標影像資料值。(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一斜向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第三內插演算之目標影像資料值。
其中，該第一內插演算包括下列步驟：(I)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第一特定行的複數個影像資料值，進行一均值計算以得到一橫向色彩均值。(II)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第二特定行的複數個影像資料值，進行一第一邊緣計算以得到一橫向色彩邊緣值。(III)對該橫向色彩均值與該橫向色彩邊緣值進行一綜合運算，得到該第一內插演算之目標影像資料值的該橫向色彩內插值。
該第二內插演算則包括下列步驟：(I)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行中一第一特定列的複數個影像資料值，進行該均值計算以得到該第二內插演算之目標影像資料值的該縱向色彩內插值。
該第三內插演算包括下列步驟：(I)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第一特定列的複數個第一特定列影像資料值各進行一第一內插演算，以得到複數個第一特定列橫向色彩內插值。(II)對該等第一特定列橫向色彩內插值，進行該均值計算以得到該第三內插演算之目標影像資料值的該斜向色彩內插值。
較佳者，該等複數個影像資料組係各由一第一資料列及一第二資料列相間組成，該第一資料列是由複數個第一影像資料值與複數個第二影像資料值相間組成，且當該等第一影像資料值為一第一色彩時，該等第二影像資料值為一第二色彩，該等第二影像資料列是由複數個第三影像資料值與複數個第四影像資料值相間組成，且當該等第三影像資料值為一第三色彩時，該等第四影像資料值為一第四色彩。
較佳者，該第一色彩由青色和綠色構成、該第二色彩由黃色和洋紅色構成、該第三色彩由青色和洋紅色構成，以及該第四色彩由黃色和綠色構成。
較佳者，該M的數值係為不小於5的一第一奇數，及該N的數值係為不小於3的一第二奇數。
較佳者，該第一特定行係為偶數行，及該第二特定行係為奇數行。
較佳者，當M為2a＋1且a為不小於2的偶數時，該第一特定行係為偶數行，及該第二特定行係為奇數行。
較佳者，當M為2a＋1且a為不小於3的奇數時，該第一特定行係為奇數行，及該第二特定行係為偶數行。
較佳者，當N為2a＋1且a為不小於1的奇數時，該第一特定列係為奇數列。
較佳者，當N為2a＋1且a為不小於2的偶數時，該第一特定列係為偶數列。
較佳者，該均值計算係採用一雙線性內插計算(bilinear interpolation)。(bilinear interpolation)。
較佳者，該第一邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同列之該第二特定行的影像資料值相減後，除以一第一數值，其中該第一數值為該第二特定行的行數加一。
根據發明之一構想，本發明係為一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一影像資料陣列，該影像資料陣列係由複數個如下的影像資料組形成：A[1][1] B[1][2] B[1][3] B[1][4] A[1][5] C[2][1] D[2][2] C[2][3] D[2][4] C[2][5] A[3][1] B[3][2] A[3][3] B[3][4] A[3][5] C[4][1] D[4][2] C[4][3] D[4][4] C[4][5] A[5][1] B[5][2] A[5][3] B[5][4] A[5][5]
其中，該等影像資料組，係由複數個影像資料值形成5列及5行的該等影像資料組，該等影像資料值係為一第一色彩值A、一第二色彩值B、一第三色彩值C及一第四色彩值D其中之一。(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組的一A[3][3]影像資料值的一第二色彩內插值B[3][3]’。(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第三色彩內插值C[3][(3)’。(D)對該第一影像資料組進行一第三內插
其中，該第一內插演算的演算步驟如下：B[3][3]’＝(B[3][2]＋B[3][4])/2＋(A[3][3]* 2－A[3][1]－A[3][5])/4。
該第二內插演算的演算步驟如下：C[3][3]’＝(C[2][3]＋C[4][3])/2。
該第三內插演算的演算步驟如下：D[3][3]’＝(D[2][3]’＋D[4][3]’)/2，其中D[2][3]’＝(D[2][2]＋D[2][4])/2＋(C[2][3]* 2－C[2][1]－C[2][5])/4，D[4][3]’＝(D[4][2]＋D[4][4])/2＋(C[4][3]* 2－C[4][1]－C[4][5])/4。
較佳者，該等步驟可重複進行，以得到該影像資料陣列的該等影像資料值的該第二至該第四色彩內插值。
藉由上述的色彩內插法，可以有效納入所欲演算目標的水平和垂直邊緣資訊，以得到較好的內插值，同時可有效減低硬體的成本。
關於本發明之其它的目的、特徵及優點，其可藉閱讀下述較佳實施例之詳細說明、申請專利範圍、並配合圖示之參閱而的到確實的瞭解。
本發明揭露一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其內容將藉由較佳實施例說明如下，然該等實施例僅為其中較佳者，本發明之實施並非僅限於該等較佳實施例，熟習同領域技術人士仍可依據除既揭露之實施例的精神推演出其他實施例，該等實施例皆當屬於本發明之範圍。
請參閱第二圖，其為根據本發明之第一較佳實施例經YMCG彩色濾波陣列取樣後的影像陣列的其中一影像資料組。該影像資料組由5列及5行的25個影像資料值構成。如先前技術中所介紹，每一影像資料值是由實際上的兩個垂直像素所形成的，第1列、第3及第5列分別由A影像資料值及B影像資料值相間構成，第2列及第4列則由C和D影像資料值構成。在本影像資料組中，A33為中心影像資料值，而A33’、B33’、C33’及D33’則分別代表在A33位置上，經由本發明YMCG色彩內插法運算後得到的一原位色彩內插值(A33’)、一橫向色彩內插值(B33’)、一縱向色彩內插值(C33’)及一斜向色彩內插值(D33’)。
其中因為A33在中心點，所以A33’原位色彩內插值即為真實的影像資料值A33。
至於A33位置的B33’橫向色彩內插值，因為B33’只在水平(橫向)方向有鄰近的B32和B34，故只做橫向內插演算(第一內插演算)，先對與A33同列而相鄰的影像資料值B32及B34進行雙線性內插法而取得一橫向色彩均值Bm33’如下：Bm33’＝(B32＋B34)/2 (1)
但為了考量邊緣資訊，使內插的結果更銳利，利用水平方向另外的鄰點A31、A33及A35近似得到一橫向色彩邊緣值Be33’如下：Be33’＝(A33’X2－A31－A35)/4 (2)綜合(1)(2)的結果，就可以得到：B33’＝Bm33’＋Be33’＝[(B32－＋B34)X2＋(A33X2－A31－A35)]/4 (3)
至於A33位置的C33’縱向色彩內插值，因為C33’只在垂直方向有鄰近的影像資料值C23和C43，故只做縱向內插演算(第二內插演算)，對與A33同行而相鄰的C23和C43進行雙線性內插法而取得一縱向色彩均值Cm33’如下：Cm33’＝(C23＋C43)/2 (4)
同時為了考量邊緣資訊，使內插的結果更銳利，利用垂直方向另外的鄰點A13、A33及A53近似得到一縱向色彩邊緣值Ce33’如下：Ce33’＝(A33’X2－A13－A53)/4 (5)
綜合(1)(2)的結果，就可以得到：C33’＝Cm33’＋Ce33’＝[(C23＋C43)X2＋(A33X2－A13－A53)]/4 (6)
至於A33位置的D33’斜向色彩內插值，因為D33’在水平和垂直方向皆有鄰近的影像資料值D22、D24、D42和D44，故縱向和橫向都需進行內插(第三內插演算)。比照上面式子(3)，先進行橫向內插運算(第一內插演算)，求得C23和C43位置上的D23’和D43’橫向色彩內插值：D23’＝[(D22＋D24)X2＋(C23X2－C21－C25)]/4 (7)D43’＝[(D42＋D44)X2＋(C43X2－C41－C45)]/4 (8)
接著同樣比照式子(3)，得到A13和A53位置上的B13’和B53’橫向色彩內插值：B13’＝[(Bl2＋B14)X2＋(A13X2－A11－A15)]/4 (9) B53’＝[(B52＋B54)X2＋(A53X2－A51－A55)]/4 (10)
最後比照式子(6)，求得A33位置的D33’斜向色彩內插值：D33’＝[(D23’＋D43’)X2＋(B33’X2－B13－B53)]/4 (11)
利用上述的推導和內插法，針對經YMCG彩色濾波陣列取樣的每一影像資料值，可以找到一個和該影像資料值對應且以該影像資料值為中心的5X5的影像資料組，並依次求得對應至該影像資料值的四個色彩內插值。
如同所述，由於YMCG的特性係將垂直像素兩兩相加，以轉換成重複的2X2單元，因此垂直方向的運算事實上係基於兩倍的像素，而易有模糊之虞。因此發明人進一步針對本特色提出本發明第二較佳實施例，係省略垂直方向邊緣資訊的運算而達到類似的效果。
請參閱第三圖，其為根據本發明之第二較佳實施例經YMCG彩色濾波陣列取樣後的影像陣列的其中一影像資料組。該影像資料組由3列及5行的15個影像資料值構成。如先前技術中所介紹，每一影像資料值是由實際上的兩個垂直像素所形成的，第3列由A影像資料值及B影像資料值相間構成，第2列及第4列則由C和D影像資料值構成。在本影像資料組中，A33為中心影像資料值，而A33’、B33’、C33’及D33’則分別代表在A33位置上經由本發明YMCG色彩內插法運算後得到的一原位色彩內插值(A33’)、一橫向色彩內插值(B33’)、一縱向色彩內插值(C33’)及一斜向色彩內插值(D33’)。
其中A33在中心點，所以A33’原位色彩內插值即為真實的的影像資料值A33。
至於A33位置的B33’橫向色彩內插值，因為B33’只在水平方向有鄰近的B32和B34，故只做橫向內插演算(第一內插演算)，如同第一較佳實施例中所推導的：B33’＝[(B32＋B34)X2＋(A33X2－A31－A35)]/4 (12)
至於A33位置的C33’縱向色彩內插值，因為C33’只在垂直方向有鄰近的影像資料值C23和C43，故只做縱向內插，但省略垂直方向邊緣資訊計算：C33’＝(C23＋C43)/2 (13)
至於A33位置的D33’斜向色彩內插值，因為D33’在水平和垂直方向皆有鄰近的影像資料值D22、D24、D42和D44，故縱向和橫向都需進行內插(第三內插演算)。但在縱向的內插如同上式(13)，亦省略邊緣資訊的計算。比照式子(7)和(8)先求得D23’和D43’橫向色彩內插值：D23’＝[(D22＋D24)X2＋(C23X2－C21－C25)]/4 (14) D43’＝[(D42＋D44)X2＋(C43X2－C41－C45)]/4 (15)
由於省略了垂直邊緣資訊的計算，故A13和A53位置上的B13’和B53’橫向色彩內插值以及B33’本身亦省略，最後求得A33位置的D33’斜向色彩內插值：D33’＝[(D23’＋D43’)/2 (16)
關於本發明的硬體實現部分，請參閱第四圖，其為根據本發明之第一較佳實施例所提供之色彩內插法硬體架構圖，主要揭露關於靜態隨機存取記憶體(SRAM)的控制部分。其包含第一列至第五列緩衝器401至405，一多工處理器406。由於本發明提出YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法作內插需要用到至少5列的資料，因此對於「讀後寫」(Read before Write)同步靜態隨機存取記憶體(Synchronous SRAM)僅需要5條列緩衝器(line buffer)來儲存前述的資料，如為「寫後讀」(Read after Write)模式的同步靜態記憶體則需要用到6條列緩衝器(本圖中未標示)。
依照上面的說明，針對本發明第二較佳實施例，由於其省略了垂直方向邊緣資訊的計算，因此對於「寫後讀」模式的同步靜態記憶體而言需要用到4條列緩衝器來儲存前述的資料，如為「讀後寫」同步靜態記憶體則僅需要3條列緩衝器。
綜上所述，本案係針對YMCG CCD的特性，利用改良過的演算法，有效地偵測水平及垂直方向的邊緣部分，以產生良好的內插效果。惟以上說明中所述之實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。因此習於此技術之人士可在不違背本發明之精神對上述時施例進行修改及變化。本發明之權利範圍應如後附之申請專利範圍所列。
10．．．原始影像資料陣列
11．．．單元影像資料陣列
401．．．第一列緩衝器
402．．．第二列緩衝器
403．．．第三列緩衝器
404．．．第四列緩衝器
405．．．第五列緩衝器
406．．．多工處理器
第一圖：為YMCG補色分色法示意圖。
第二圖：為根據本發明之第一較佳實施例經YMCG彩色濾波陣列取樣後的影像陣列的其中一影像資料組；第三圖：為根據本發明之第二較佳實施例經YMCG彩色濾波陣列取樣後的影像陣列的其中一影像資料組；以及第四圖：其為根據本發明之第一較佳實施例所提供之色彩內插法硬體架構圖。

Claims (23)

  1. 一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一包括複數個影像資料組的影像資料陣列，各該影像資料組係由M列乘N行的複數個影像資料值所形成，使得各該影像資料組具有第(M+1)/2列、第(N+1)/2行的一中心影像資料值，其中M為不小於5的第一奇數、N為不小於5的第二奇數；(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組之一第一中心影像資料值的一橫向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第一內插演算之目標影像資料值，該第一內插演算包括下列步驟：(I)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第一特定行的複數個影像資料值，進行一均值計算以得到一橫向色彩均值；(II)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第二特定行的複數個影像資料值，進行一第一邊緣計算以得到一橫向色彩邊緣值；以及(III)對該橫向色彩均值與該橫向色彩邊緣值進行一相加運算，得到該第一內插演算之目標影像資料值的該橫向色彩內插值；(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得 到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一縱向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第二內插演算之目標影像資料值，該第二內插演算包括下列步驟：(I)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行中一第一特定列的複數個影像資料值，進行該均值計算以得到一縱向色彩均值；(II)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行中一第二特定列的複數個影像資料值，進行一第二邊緣計算得到一縱向色彩邊緣值；以及(III)對該縱向色彩均值與該縱向色彩邊緣值進行該相加運算，得到該第二內插演算之目標影像資料值的該縱向色彩內插值；(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一斜向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第三內插演算之目標影像資料值，該第三內插演算包括下列步驟：(I)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第一特定列的複數個第一特定列影像資料值各進行該第一內插演算，以得到複數個第一特定列橫向色彩內插值；(II)對該等第一特定列橫向色彩內插值，進行該均值計算得到一斜向色彩均值； (III)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第二特定列的複數個第二特定列影像資料值各進行該第一內插演算，以得到複數個第二特定列橫向色彩內插值；(IV)對該等第二特定列橫向色彩內插值，進行該第二邊緣計算得到一斜向色彩邊緣值；以及(V)對該斜向色彩均值與該斜向色彩邊緣值進行該相加運算，得到該第三內插演算之目標影像資料值的該斜向色彩內插值。
  2. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中該等影像資料組係各由一第一資料列及一第二資料列相間組成，該第一資料列是由複數個第一影像資料值與複數個第二影像資料值相間組成，且當該等第一影像資料值為一第一色彩時，該等第二影像資料值為一第二色彩，該等第二影像資料列是由複數個第三影像資料值與複數個第四影像資料值相間組成，且當該等第三影像資料值為一第三色彩時，該等第四影像資料值為一第四色彩。
  3. 如申請專利範圍第2項的色彩內插法，其中該第一色彩由青色和綠色構成、該第二色彩由黃色和洋紅色構成、該第三色彩由青色和洋紅色構成，以及該第四色彩由黃色和綠色構成。
  4. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中當M為2a+1且 a為不小於2的偶數時，該第一特定行係為偶數行，及該第二特定行係為奇數行。
  5. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中當M為2a+1且a為不小於3的奇數時，該第一特定行係為奇數行，及該第二特定行係為偶數行。
  6. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中當N為2a+1且a為不小於2的偶數時，該第一特定列係為偶數列，及該第二特定列係為奇數列。
  7. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中當N為2a+1且a為不小於3的奇數時，該第一特定列係為奇數列，及該第二特定列係為偶數列。
  8. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中該均值計算係採用一雙線性內插計算法(bilincar interpolation)。
  9. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中該第一邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同列之該第二特定行的影像資料值相減後，除以一第一數值，其中該第一數值為該第二特定行的行數加一。
  10. 如申請專利範圍第1項的色彩內插法，其中該第二邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同行之該第二特定列的影像資料值相減後，除以一第二數值，其中該第二數值為該第二特定列的列數加一。
  11. 一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一影像資料陣列，該影像資料陣列係由複數個如下的影像資料組形成：A[1][1] B[1][2] A[1][3] B[1][4] A[1][5] C[2][1] D[2][2] C[2][3] D[2][4] C[2][5] A[3][1] B[3][2] A[3][3] B[3][4] A[3][5] C[4][1] D[4][2] C[4][3] D[4][4] C[4][5] A[5][1] B[5][2] A[5][3] B[5][4] A[5][5]其中，該等影像資料組，係由複數個影像資料值形成5列及5行的該等影像資料組，該等影像資料值係為一第一色彩值A、一第二色彩值B、一第三色彩值C及一第四色彩值D其中之一；(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組的一A[3][3]影像資料值的一第二色彩內插值B[3][3]’，該第一內插演算的演算步驟如下：B[3][3]’=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4；(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第三色彩內 插值C[3][3]’，該第二內插演算的演算步驟如下：C[3][3]’=(C[2][3]+C[(4][3])/2+(A[3][3]*2-A[1][3]-A[5][3])/4；以及(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第四色彩內插值D[3][3]’，該第三內插演算的演算步驟如下：D[3][3]’=(D[2][3]’+D[4][3]’)/2+(B[3][3]’*2-B[1][3]’-B[5][3]’)/4，其中D[2][3]’=(D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4，D[4][3]’=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4，B[5][3]’=(B[5][2]+B[5][4])/2+(A[5][3]*2-A[5][1]-A[5][5])/4，及B[1][3]’=(B[1][2]+B[1][4])/2+(A[1][3]*2-A[1][1]-A[1][5])/4。
  12. 如申請專利範圍第11項的色彩內插法，其中該等步驟可重複進行，以得到該影像資料陣列的該等影像資料值的該第二至第四色彩內插值。
  13. 一種用於YMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括：(A)提供一包括複數個影像資料組的影像資料陣列，各該影像資料組係由M列乘N行的複數個影像資料值所形 成，使得每一影像資料組具有第(M+1)/2列、第(N+1)/2行的一中心影像資料值，其中M為不小於5的第一奇數、N為不小於5的第二奇數；(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組之一第一中心影像資料值的一橫向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第一內插演算之目標影像資料值，該第一內插演算包括下列步驟：(I)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第一特定行的複數個影像資料值，進行一均值計算以得到一橫向色彩均值；(II)對與該第一內插演算之目標影像資料值同列中一第二特定行的複數個影像資料值，進行一第一邊緣計算以得到一橫向色彩邊緣值；以及(III)對該橫向色彩均值與該橫向色彩邊緣值進行一相加運算，得到該第一內插演算之目標影像資料值的該橫向色彩內插值；(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一縱向色彩內插值，該第一中心影像資料值為一第二內插演算之目標影像資料值，該第二內插演算包括下列步驟：(I)對與該第二內插演算之目標影像資料值同行 中一第一特定列的複數個影像資料值，進行該均值計算以得到該第二內插演算之目標影像資料值的該縱向色彩內插值；(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得到該第一影像資料組之該第一中心影像資料值的一斜向色彩內插值，該第一中心影像資料值為該第三內插演算之目標影像資料值，該第三內插演算包括下列步驟：(I)對與該第三內插演算之目標影像資料值同行中該第一特定列的複數個第一特定列影像資料值各進行一第一內插演算，以得到複數個第一特定列橫向色彩內插值；(II)對該等第一特定列橫向色彩內插值，進行該均值計算以得到該第三內插演算之目標影像資料值的該斜向色彩內插值。
  14. 如申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中該等複數個影像資料組係各由一第一資料列及一第二資料列相間組成，該第一資料列是由複數個第一影像資料值與複數個第二影像資料值相間組成，且當該等第一影像資料值為一第一色彩時，該等第二影像資料值為一第二色彩，該等第二影像資料列是由複數個第三影像資料值與複數個第四影像資料值相間組成，且當該等第三影像資料值為一第三色彩時，該等第四影像資料值為一第四色彩。
  15. 如申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中該第一色彩由 青色和綠色構成、該第二色彩由黃色和洋紅色構成、該第三色彩由青色和洋紅色構成，以及該第四色彩由黃色和綠色構成。
  16. 申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中當M為2a+1且a為不小於2的偶數時，該第一特定行係為偶數行，及該第二特定行係為奇數行。
  17. 如申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中當M為2a+1且a為不小於3的奇數時，該第一特定行係為奇數行，及該第二特定行係為偶數行。
  18. 申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中當N為2a+1且a為不小於1的奇數時，該第一特定列係為奇數列。
  19. 申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中當N為2a+1且a為不小於2的偶數時，該第一特定列係為偶數列。
  20. 如申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中該均值計算係採用一雙線性內插計算(bilinear interpolation)。
  21. 如申請專利範圍第13項的色彩內插法，其中該第一邊緣計算係將3倍的目標影像資料值與該目標影像資料值同列之該第二特定行的影像資料值相減後，除以一第一數值，其中該第一數值為該第二特定行的行數加一。
  22. 一種用於VMCG彩色濾波陣列的色彩內插法，其步驟包括： (A)提供一影像資料陣列，該影像資料陣列係由複數個如下的影像資料組形成：A[1][1] B[1][2] A[1][3] B[1][4] A[1][5] C[2][1] D[2][2] C[2][3] D[2][4] C[2][5] A[3][1] B[3][2] A[3][3] B[3][4] A[3][5] C[4][1] D[4][2] C[4][3] D[4][4] C[4][5]其中，該等影像資料組，係由複數個影像資料值形成5列及5行的該等影像資料組，該等影像資料值係為一第一色彩值A、一第二色彩值B、一第三色彩值C及一第四色彩值D其中之一；(B)對一第一影像資料組進行一第一內插演算，以得到該第一影像資料組的一A[3][3]影像資料值的一第二色彩內插值B[3][3]’，該第一內插演算的演算步驟如下：B[3][3]’=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4；(C)對該第一影像資料組進行一第二內插演算，以得到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第三色彩內插值C[3][(3]’，該第二內插演算的演算步驟如下：C[3][3]’=(C[2][3]+C[4][3])/2；(D)對該第一影像資料組進行一第三內插演算，以得 到該第一影像資料組的該A[3][3]影像資料值的一第四色彩內插值D[3][3]’，該第三內插演算的演算步驟如下：D[3][3]’=(D[2][3]’+D[4][3]’)/2，其中D[2][3]’=(D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4，D[4][3]’=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4。
  23. 如申請專利範圍第22項的色彩內插法，其中該等步驟可重複進行，以得到該影像資料陣列的該等影像資料值的該第二至第四色彩內插值。
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