TWI520565B - 圖像處理方法以及圖像處理裝置 - Google Patents

Description

圖像處理方法以及圖像處理裝置

本發明係有關於圖像處理方法以及圖像處理裝置。

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)感測器中的色彩濾鏡陣列(color filter array)經常被安排在貝爾圖案(Bayer pattern)上。來自感測器的原始數據(raw data)經由解馬賽克處理(色彩插值)後用以產生一圖像，其中該圖像的每一像素(pixe)包括紅色、綠色和藍色成份。舉例而言，在一個2*2像素陣列中所排列的貝爾圖案是由一個紅色像素、一個藍色像素以及兩個綠色像素(Gb以及Gr)所構成。綠色像素Gb是與藍色像素排列在同一列上的綠色像素，綠色像素Gr是與紅色像素排列在同一列上的綠色像素。由於佈局或製造上的差異，即使是在相同的入射光之下，綠色像素Gb和綠色像素Gr的光線強度亦可能會有所不同。因此，於去馬賽克處理後可能會產生虛假紋理(false texture)或迷宮偽影(maze artifact)的現象。

一個典型的圖像處理裝置會具有一Gb/Gr失衡校正單元，用以校正綠色像素的差異。參考第1圖所示的貝爾圖案，傳統的Gb/Gr失衡校正方法，可以以下面的公式表示： Gr_avg=(G0+G1+G5+G6)/4

Gb_avg=(2*G3+G2+G4)/4

G_diff=Gr_avg-Gb_avg

G3_bal=G3+G_diff

以與藍色像素排列在同一列的綠色像素g3做為範例。平均值Gr_avg是具有紅色像素的兩個列中綠色像素的平均值，平均值Gb_avg是具有藍色像素的一列中綠色像素的平均值。差值G_diff用以表示平均值Gr_avg和平均值Gb_avg之間的差距。綠色像素g3的補償值G3_bal相等於綠色像素g3的原始值G3的加上平均值Gr_avg和Gb_avg之間的差值。這個方法使得綠色像素的值Gr保持不變(換言之，使得在具有紅色像素的一列中的綠色像素值保持不變)，但是調整了綠色像素中的值Gb。

然而，傳統上的Gr/Gb失衡校正方法將導致邊緣模糊。事實上，虛假紋理或迷宮偽影只會在圖像上的平滑區域被觀察到。圖像上的平滑區域為圍繞圖像被半透明邊遮罩的邊緣。因此，本發明提供一種新的Gr/Gb失衡校正方法，能夠改善虛假紋理或是迷宮偽影以及模糊邊緣等情況。

一種圖像處理方法，適用以校正貝爾圖案中綠色像素之亮度，圖像處理方法包括：藉由一內容調整單元，根據一預設的綠色像素與複數綠色像素的一亮度平均差值、第一預設亮度閥值以及第二預設亮度閥值，產生一低通加權值；藉由一去雜訊濾波器單元，根據複數綠色像素的一亮度加權平均值，產生一去雜訊值；根據在一第一顏色區域內的低通加權值和綠色像素的一亮度加權平均值，產生一第一顏色加權值；根據在第二顏色區域 內的低通加權值和綠色像素的一亮度加權平均值，產生一第二顏色加權值，並藉由一顏色加權計算單元，根據第一顏色加權值以及第二顏色加權值，產生一顏色加權差值；藉由一混合單元根據低通加權值、去雜訊值以及預設的綠色像素的亮度，產生一混合亮度值；以及藉由一補償單元，根據混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、顏色加權差值和一控制參數，產生一亮度修正值。

一種圖像處理裝置，適用以校正貝爾圖案中的綠色像素之亮度，圖像處理裝置包括一內容調整單元、一去雜訊濾波器單元、一顏色加權計算單元、一混合單元以及一補償單元。內容調整單元用以根據一預設的綠色像素與複數綠色像素的一亮度平均差值、一第一預設亮度閥值和一第二預設亮度閥值產生一低通加權值。去雜訊濾波器單元用以根據綠色像素的一亮度加權平均值，產生一去雜訊值。顏色加權計算單元用以根據在第一顏色區域內的低通加權值和綠色像素的一亮度加權平均值產生一第一顏色加權值、根據在第二顏色區域內的低通加權值和綠色像素的一亮度加權平均值產生一第二顏色加權值，並根據第一顏色加權值和第二顏色加權值產生一顏色加權差值。混合單元，用以根據低通加權值、去雜訊值以及預設的綠色像素的亮度產生一混合亮度值。補償單元用以根據混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、顏色加權差值和一控制參數產生一亮度修正值。

一種圖像處理方法，適用以一圖像的去雜訊以及失衡校正，圖像包括複數綠色像素，複數紅色像素和複數藍色像素，綠色像素更包括複數第一綠色像素以及複數第二綠色像素，圖像 處理方法包括：藉由一低通濾波器產生一當前的綠色像素的一低通值；根據當前的綠色像素與周圍的綠色像素的亮度差，決定一低通加權值；根據低通值以及低通加權值決定一去雜訊值；根據周圍的綠色像素的第一綠色像素相對於周圍的綠色像素的第二綠色像素之差值，產生一失衡值；根據低通濾波器決定一失衡加權值；以及根據去雜訊值、失衡值以及失衡加權值，決定當前的綠色像素的一輸出值。

g0-g11‧‧‧綠色像素

r0-r2‧‧‧紅色像素

b0-b2‧‧‧藍色像素

302-312、402-412、702-712‧‧‧步驟

500、600‧‧‧圖像處理裝置

502、602‧‧‧內容調整單元

504、604‧‧‧去雜訊濾波器單元

506、606‧‧‧顏色加權計算單元

508、608‧‧‧混合單元

510‧‧‧補償單元

第1圖為使用於圖像處理方法中之貝爾圖案之範例。

第2圖為使用於圖像處理方法中之貝爾圖案之範例。

第3圖為根據本發明之實施例的圖像處理方法的流程圖。

第4圖為圖像處理方法之另一個實施例的流程圖。

第5圖為說明去雜訊和失衡校正方法之流程圖。

第6圖為說明去雜訊和失衡校正方法之流程圖。

第7圖為本發明中之圖像處理裝置的示意圖。

第8圖本發明中之圖像處理裝置之另一示意圖。

以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用以舉例說明本揭露之裝置及使用方法，但非用以限定本發明之範圍。

第3圖為根據本發明之實施例的圖像處理方法的流 程圖。請參考第2圖，第2圖為在圖像處理方法中所使用之貝爾圖案的範例。在步驟302中，藉由一內容調整單元(content adaptive unit)，根據一預設的綠色像素(g6)以及複數綠色像素之間的一亮度平均差值(G_diff_abs)、一第一預設亮度閥值(th_h)以及一第二預設亮度閥值(th_l)，產生一低通加權值。

在本實施例中，先藉由內容調整單元，根據預設的綠色像素(g6)和複數綠色像素之間的亮度差的絕對值以及該些綠色像素值之和，獲得一亮度平均差值。亮度平均差值(G_diff_abs)可由以下等式表示：G_diff_abs=(|G6-G0|+|G6-G1|+|G6-G2|+|G6-G3|+|G6-G4|+|G6-G5|+|G6-G7|+|G6-G8|+|G6-G9|+|G6-G10|+|G6-G11|+|G6-G12|)/12 G0-G11的值分別表示綠色像素g0-g11之亮度。

第一預設亮度閥值、第二預設亮度閥值以及平均亮度差皆用以決定一調節亮度平均差值(regulated luminance difference average，G_diff_abs_new)。在本實施例中，第一預設亮度閥值(th_h)大於第二預設亮度閥值(th_l)。當亮度差平均(G_diff_abs)大於第一預設亮度閥值(th_h)時，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於第一預設亮度閥值(th_h)。當亮度平均差值(G_diff_abs)小於第二預設亮度閥值(th_l)，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於第二預設亮度閥值(th_l)。否則，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於亮度差(G_diff_abs)。換句話說，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)被限制在第一預設亮度閥值(th_h)和第二預設亮度閥值(th_l)之間。

最後，根據下列公式來計算低通加權值(W_lpf)。

W_lpf=1-(G_diff_abs-th_l)/(th_h-th_l)

接著，在步驟304中，藉由一去雜訊濾波器單元，根據複數綠色像素的亮度加權平均值產生一去雜訊(de-noise)值。去雜訊值(G_lpf)可根據下列公式來計算：G_lpf=(G0+G1+G2+G3+G4+G5+4*G6+G7+G8+G9+G10+G11+G12)/16

需注意的是，綠色像素g6(例如預設的綠色像素)的加權倍數是4倍。

在步驟306中，根據低通加權值以及在第一顏色區域內的複數綠色像素之一亮度加權平均值，產生一第一顏色加權值，且根據低通加權值以及在第二顏色區域內的複數綠色像素之一亮度加權平均值，產生一第二顏色加權值。第一顏色的加權值可以表示為以下方程式：weight_Gb=(1/16+1/16+1/16+1/16+4/16+1/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

需注意的是，複數加權倍數1/16分別代表與藍色像素配置在同一列的綠色像素g0、g1、g2、g5、g7、g10、g11和g12，並且加權倍數4/16表示預設的綠色像素g6。第二顏色加權值可以表示為以下等式：weight_Gr=(1/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

值得注意的是，複數加權倍數1/16分別代表與紅色像素配置成一列的綠色像素g3、g4、g8和g9。

在步驟308中，藉由一顏色加權計算單元，根據第一顏色加權值和第二顏色加權值產生一顏色加權差值。顏色加權差值(weight_GbGr_diff)可表示如下：weight_GbGr_diff=weight_Gb-weight_Gr

在步驟310中，藉由一混合單元根據低通加權值、去雜訊值以及預設的綠色像素的亮度，產生一混合亮度值。混合亮度值(g_mix@g6)可表示如下：g_mix@g6=W_lpf*g_lpf+(1-W_lpf)*G6

在步驟312中，藉由一補償單元根據混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、顏色加權差值和控制參數，產生一亮度修正值。第一亮度平均值(Gb_avg)可由以下公式表示：Gb_avg=(G0+G1+G2+G5+G6+G7+G10+G11+G12)/9

綠色像素g0、g1、g2、g5、g6、g7、g10、g11和g12與複數藍色像素配置在複數列。第二亮度平均值(Gr_avg)可由以下等式表示：Gr_avg=(G3+G4+G8+G9)/4

綠色像素g3、g4、g8、g9與複數紅色像素配置在複數列。

亮度修正值為混合亮度值(g_mix G6)、第一亮度(Gr_avg)平均值以及第二亮度平均值(Gb_avg)間之差值的平均值，以及顏色加權差值(weight_GbGr_diff)和控制參數(str)的乘積的總和。亮度修正值(g_out G6)可由以下公式表示：g_out@g6=g_mix@g6+(Gr_avg-Gb_avg)/2*weight_GbGr_diff*str

第4圖為圖像處理方法之另一個實施例的流程圖。參照第2圖，第2圖係為一使用圖像處理方法中的貝爾圖案之範利圖示。在步驟402中，藉由內容調整單元根據預設的綠色像素和複數像素之間的亮度差的平均值，產生複數加權值。單一的加權值可根據預設的綠色像素之亮度和多個像素之一者的亮度之間差值的 絕對值除以一最大差值來產生。加權值可用以下等式來表示：Wn=1-|G6-Gn|/diff_max,clp to(0,1)

其中n是從0到12。最大差值(diff_max)係由使用者預先設定的，例如255。加權值的範圍係從0到1。Wn代表加權值，Gn表示綠色像素的亮度值。在本實施例中，預設的綠色像素為g6。舉例而言，加權值W0和W1的可以根據上面的方程用下面的來公式表示：W0=1-|G6-G0|/diff_max,clip to(0,1)

W1=1-|G6-G1|/diff_max,clip to(0,1)

在本實施例中，當加權值(Wn)為零時，這意味著在預設的綠色像素g6以及綠色像素gn之間的亮度是大的，反之則否。

接著，在步驟404中，藉由一去雜訊濾波器單元根據每一加權值和每一綠色像素的乘積以及這些加權值的總和，產生一去雜訊值。多個加權值的總和可以下面的公式來表示：w_sum=w0+w1+w2+w3+w4+w5+w6+w7+w8+w9+w10+w11+w12

g_lpf=(w0*g0+w1*g1+w2*g2+w3*g3+w4*g4+w5*g5+w6*g6+w7*g7+w8*g8+w9*g9+w10*g10+w11*g11+w12*g12)/w_sum

接下來，在步驟406中，藉由一顏色加權計算單元根據在第一顏色區域內的複數綠色像素的加權值之總和以及複數綠色像素的數量，產生第一顏色加權值。第一顏色加權值(weight_Gb)可以下面的公式來表示：weight_Gb=(w0+w1+w2+w5+w6+w7+w10+w11+w12)/13

在步驟408中，藉由一顏色加權計算單元根據在第二 顏色區域內的複數綠色像素的加權值之總和以及複數綠色像素的數量，產生第二顏色加權值。第二顏色的加權值(weight_Gr)可以表示為以下等式：weight_Gr=(w3+w4+w8+w9)/13

在步驟410中，藉由一顏色加權計算單元根據該第一顏色加權值和第二顏色加權值，產生一顏色加權差值。顏色加權差值(weight_GbGr_diff)可用以下等式表示：weight_GbGr_diff=(weight_Gb-weight_Gr)

在步驟412，藉由一補償單元根據一第一平均亮度平均、一第二亮度平均值、去雜訊值、顏色加權差值和一控制參數，產生預設的綠色像素的一亮度修正值。根據在第一顏色區域內的複數綠色像素之總和及其數量來決定第一亮度平均值。第一亮度平均值可表示為以下等式：Gb_avg=(g0+g1+g2+g5+g6+g7+g10+g11+g12)/9

綠色像素g0、g1、g2、g5、g6、g7、g10、g11以及g12與藍色像素配置在同一列。根據在第二顏色區域內的複數綠色像素之總和及其數量來決定第二亮度平均值。第二亮度平均值可以表示為以下等式：Gr_avg=(g3+g4+g8+g9)/4

綠色像素g3、g4、g8、g9與紅色像素配置在同一列。

根據去雜訊值(g_lpf)、第一亮度平均值(Gr_avg)和第二亮度平均值(Gb_avg)之間差值的平均值，以及顏色加權差值(weight_GbGr_diff)和控制參數(str)的乘積之總和產生預設的綠色像素的亮度修正值(g_out@G6)。亮度修正值可以用以下等式表示： g_out@g6=g_lpf+(Gr_avg-Gb_avg)/2*weight_GbGr_diff*str

第5圖為說明去雜訊和失衡校正方法之流程圖。該圖像包括多個原色的像素。在本實施例中，該圖像係一原始圖像，並包括配置在範例貝爾圖案中的多個綠色像素、紅色像素和藍色像素。參考第2圖，第2圖為使用於圖像處理方法中之貝爾圖案之範例。綠色像素包括與藍色像素排成一列的第一綠色像素(標記為Gb)，以及與紅色像素排成一列的第二綠色像素(標記為Gr)。該方法先在步驟702中產生當前的綠色像素g6的低通值(low-pass value)。在步驟702中的低通值，亦可使用第6圖的低通濾波器於當前的綠色像素g6和周圍的綠色像素所產生。當前的綠色像素g6的低通值(G_lpf)可根據下面的公式來產生：G_lpf=(G0+G1+G2+G3+G4+G5+4*G6+G7+G8+G9+G10+G11+G12)/16

需注意的是，低通濾波器或去雜訊過程這兩者之一也可適用於此步驟中。

在步驟704中，根據當前的綠色像素g6相對於周圍的綠色像素的亮度差，產生一低通加權值(W_lpf)。在本實施例中，綠色像素g6周圍的像素為g0-g12，但周圍的綠色像素的範圍可選擇性地根據不同的設計來定義。如果亮度差較小，本實施例中的低通加權值將被加大。如此一來，在步驟706中，根據低通值G_lpf以及低通加權值W_lpf產生當前的綠色像素g6的一去雜訊值。舉例而言，去雜訊值Gd為：Gd=G_lpf*W_lpf+G6*(1-W_lpf)

低通加權值可以以不同的方式設計。舉例而言，首先，將當前的綠色像素g6相對於周圍的綠色像素的亮度差正規化 (normalied)，用以決定為低通值G_lpf的低通加權值。正規化過程中首先產生一亮度平均差值G_diff_abs：G_diff_abs=(|G6-G0|+|G6-G1|+|G6-G2|+|G6-G3|+|G6-G4|+|G6-G5|+|G6-G7|+|G6-G8|+|G6-G9|+|G6-G10|+|G6-G11|+|G6-G12|)/12

接著，亮度平均差值G_diff_abs可能會進一步侷限在一第一預設閥值(th_h)和一第二預設閥值(th_l)之間，其中第一預設亮度閥值(th_h)大於第二預設亮度閥值(th_l)。當亮度平均差值G_diff_abs大於第一預設亮度閥值(th_h)，則正規化亮度平均差值G_diff_abs等於第一預設亮度閥值(th_h)。當亮度平均差值G_diff_abs小於第二預設亮度閥值(th_l)，則正規化亮度平均差值G_diff_abs等於第二預設亮度閥值(th_l)。否則，亮度平均差值(G_diff_abs)保持不變。換言之，正規化亮度平均差值G_diff_abs會被限制在第一預設的亮度閥值(th_h)和第二預設的亮度閥值(th_l)之間。接著，低通加權值W_lpf可根據下列公式來產生：W_lpf=1-(G_diff_abs-th_l)/(th_h-th_l)

之後，在步驟708中，根據Gb像素(g0、g1、g2、g5、g7、g10、g11、g12)相對於周圍的綠色像素的Gr像素(g3、g4、g8、g9)間的差異，產生一失衡值Gim。首先，Gb像素的平均值為：Gb_avg=(G0+G1+G2+G5+G6+G7+G10+G11+G12)/9

然後，在Gr像素的平均值：Gr_avg=(G3+G4+G8+G9)/4

因此，失衡值Gim設置：Gim=Gr_avg-Gb_avg

接著，在步驟710中，由如第6圖所示的低通濾波器產 生一失衡加權值。首先，根據對應於Gb像素的低通濾波器之濾波器值，產生一第一顏色加權值(weight_Gb)。第一顏色加權值(weight_Gb)可以表示為以下等式：weight_Gb=(1/16+1/16+1/16+1/16+4/16+1/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

需注意的是，複數加權倍數1/16分別表示與藍色像素配置成一列的綠色像素g0、g1、g2、g5、g7、g10以及g12。加權倍數4/16代表預設的綠色像素g6。根據相對於像素Gr的低通濾波器的濾波器值，產生第二顏色加權值，並可以表示為下面的公式：weight_Gr=(1/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

需注意的是，複數加權倍數1/16可分別表示與紅色像素配置成一列的綠色像素g3，g4，g8以及g9。失衡加權值可以表示為下面的公式：weight_GbGr_diff=weight_Gb-weight_Gr

在步驟712，根據去雜訊值Gd、失衡值Gim和失衡加權值(weight_GbGr_diff)，產生當前的綠色像素g6的輸出值G_out：G_out=Gd+Gim*weight_GrGb_diff*str參數str可根據使用者的應用被修改。

第7圖為本發明中之圖像處理裝置的示意圖。圖像處理裝置500包括一內容調整單元502、一去雜訊濾波器單元504、一顏色加權計算單元506、一混合單元508以及一補償單元510。

內容調整單元502用以根據一預設的綠色像素與複數綠色像素間的亮度平均差值、一第一預設亮度閥值以及一第二預設亮度閥值產生一低通加權值。首先，藉由內容調整單元502根據預設的綠色像素(g6)和複數綠色像素之間的亮度差之絕對值 之總和，以及複數綠色像素的數量來獲得亮度平均差值。亮度平均差值(G_diff_abs)可以表示為以下等式：G_diff_abs=(|G6-G0|+|G6-G1|+|G6-G2|+|G6-G3|+|G6-G4|+|G6-G5|+|G6-G7|+|G6-G8|+|G6-G9|+|G6-G10|+|G6-G11|+|G6-G12|)/12 G0-G12分別表示為綠色像素g0-g12的亮度。

第一預設亮度閥值和第二預設亮度閥值以及亮度平均差用以決定一調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)。在本實施例中，第一預設亮度閥值(th_h)大於第二預設亮度閥值(th_l)。當亮度平均差值(G_diff_abs)大於第一預設亮度閥值(th_h)，則調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於該第一預設亮度閥值(th_h)。當亮度平均差值(G_diff_abs)大於第一預設亮度閥值(th_h)，則調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於第一預設亮度閥值(th_h)。當亮度平均差值(G_diff_abs)小於該第二預設亮度閥值(th_l)，則調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於第二預設亮度閥值(th_l)。否則，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)等於亮度差(G_diff_abs)。換句話說，調節亮度平均差值(G_diff_abs_new)被限制在第一預設亮度閥值(th_h)以及第二預設亮度閥值(th_l)之間。

最後，低通加權值(W_lpf)可根據下面的公式來產生：W_lpf=1-(G_diff_abs-th_l)/(th_h-th_l)

去雜訊濾波器單元504用以根據複數綠色像素的亮度加權平均值產生一去雜訊值。去雜訊值(G_lpf)可根據下面的公式來產生：G_lpf=(G0+G1+G2+G3+G4+G5+4*G6+G7+G8+G9+G10+G11+G12)/16

需注意的是，綠色像素g6(例如預設的綠色像素)的加 權倍數為4。

顏色加權計算單元506用以根據在第一顏色區域內複數綠色像素的的低通加權值和一亮度加權平均值來產生一第一顏色加權值，根據在第二顏色區域內複數綠色像素的低通加權值和亮度加權平均值來產生一第二顏色加權值，並根據第一顏色加權值和第二顏色加權值來產生一顏色加權差值。

第一種顏色加權值可以表示為下面的公式：weight_Gb=(1/16+1/16+1/16+1/16+4/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

需注意的是，複數個加權倍數1/16分別表示與藍色像素排列成一列的綠色像素g0、g1、g2、g5、g7、g10以及g12。加權倍數4/16代表預設的綠色像素g6。第二顏色加權值可以表示為以下等式：weight_Gb=(1/16+1/16+1/16+1/16)*W_lpf

需注意的是，這些複數個加權倍數1/16分別代表與紅色像素排列成一列的綠色像素g3、g4、g8、g9。顏色加權差值(weight_GbGr_diff)可以表示為下面的公式：weight_GbGr_diff=weight_Gb-weight_Gr

混合單元508用以根據濾波器加權值、去雜訊值以及預設的綠色像素的亮度來產生一混合亮度值。混合亮度值(g_mix G6)可以表示為以下等式：g_mix@g6=W_lpf*g_lpf+(1-W_lpf)*G6

補償單元510用以根據混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、顏色加權差值和一控制參數產生亮度修 正值。第一亮度平均值(Gb_avg)可以表示為以下等式：Gb_avg=(G0+G1+G2+G5+G6+G7+G10+G11+G12)/9

綠色像素g0、g1、g2、g5、g6、g7、g10、g11以及g12與藍色像素排列成一列。第二亮度平均值(Gr_avg)可以表示為以下等式：Gr_avg=(G3+G4+G8+G9)/4

綠色像素g3、g4、g8、g9與紅色像素排列成一列。

藉由混合亮度值(g_mix@g6)、第一亮度平均值(Gb_avg)和第二亮度平均值(Gr_avg)之間差的平均值以及顏色加權差值(weight_GbGr_diff)和控制參數(str)之乘積之總和產生亮度修正值。亮度修正值(g_out@g6)可以表示為下面的公式：g_out@g6=g_mix@g6+(Gr_avg-Gb_avg)/2*weight_GbGr_diff*str

第8圖本發明中之圖像處理裝置之另一示意圖。圖像處理裝置包括一內容調整單元602、一去雜訊過濾器單元604、一顏色加權計算單元606以及一補償器608。

內容調整單元602用以根據一預設的綠色像素和複數像素之間的亮度平均差值，產生複數加權值。根據預設的綠色像素的亮度和複數像素之中一個像素的亮度之間差值的絕對值除以最大差值產生單一個加權值。加權值可以表示為以下等式：Wn=1-|G6-Gn|/diff_max,clip to(0,1)

其中n是從0到12。最大差(diff_max)是由使用者預先設定的，例如255。加權值的範圍是從0到1。值Wn代表加權值，且值Gn代表綠色像素的亮度值。在本實施例中，預設的綠色像素 為g6。舉例而言，加權值W0和W1可以根據上面的方程式，表示為下面的公式：W0=1-|G6-G0|/diff_max,clip to(0,1)

W1=1-|G6-G1|/diff_max,clip to(0,1)

在本實施例中，當加權值(Wn)為0時，這意味著預設的綠色像素g6和綠色像素gn之間的亮度大，反之則否。

去雜訊濾波器單元604用以根據每一加權值和每一綠色像素的乘積，以及複數加權值的總和產生一去雜訊值。複數加權值的總和可表示為以下等式：w_sum=w0+w1+w2+w3+w4+w5+w6+w7+w8+w9+w10+w11+w12

去雜訊值可以表示為以下等式：g_lpf=(w0*g0+w1*g1+w2*g2+w3*g3+w4*g4+w5*g5+w6*g6+w7*g7+w8*g8+w9*g9+w10*g10+w11*g11+w12*g12)/w_sum

顏色加權計算單元606用以根據在一第一顏色區域內的複數綠色像素的加權值之總和以及複數綠色像素的數量來產生一第一顏色加權值，且根據在一第二顏色區域的複數綠色像素的加權值之總和以及複數綠色像素的數量來產生一第二顏色加權值。根據第一顏色加權值和第二顏色加權值來產生一顏色加權差值。第一顏色加權值(weight_Gb)可以表示為以下等式：weight_Gb=(w0+w1+w2+w5+w6+w7+w10+w11+w12)/13

第二顏色加權值(weight_Gr)可以表示為以下等式：weight_Gr=(w3+w4+w8+w9)/13

顏色加權差值(weight_GbGr_diff)可表示為以下等式：weight_GbGr_diff=(weight_Gb-weight_Gr)

補償單元608用以根據一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、去雜訊值、顏色加權差值和一控制參數產生預設的綠色像素的一亮度修正值。根據在第一顏色區域內的複數綠色像素之亮度之總和以及其數量產生第一亮度平均值。第一亮度平均值可表示為以下等式：Gb_avg=(g0+g1+g2+g5+g6+g7+g10+g11+g12)/9

綠色像素g0、g1、g2、g5、g6、g7、g10、g11以及g12與藍色像素排列成一列。根據在第二顏色區域內的複數綠色像素之亮度之總和以及其數量產生第二亮度平均值。第二亮度平均值可以表示為以下等式：Gr_avg=(g3+g4+g8+g9)/4

綠色像素g3、g4、g8、g9與紅色像素排列成一列。

根據去雜訊值(g_lpf)、第一亮度平均值(Gb_avg)和第二亮度平均值(Gr_avg)之間差值的平均值、以及顏色加權差值(weight_GbGr_diff)和控制參數(Str)之間乘積之總和，產生預設的綠色像素的亮度修正值(g_out@g6)。亮度修正值可以表示為下列公式：g_out@g6=g_lpf+(Gr_avg-Gb_avg)/2*weight_GbGr_diff*str

惟以上所述者，僅為本揭露之較佳實施例而已，當不能以此限定本揭露實施之範圍，即大凡依本揭露申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露專利涵蓋之範圍內。另外，本揭露的任一實施例或申請專利範圍不須達成本揭露所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分 和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本揭露之權利範圍。

500‧‧‧圖像處理裝置

502‧‧‧內容調整單元

504‧‧‧去雜訊濾波器單元

506‧‧‧顏色加權計算單元

508‧‧‧混合單元

510‧‧‧補償單元

Claims (12)

1. 一種圖像處理方法，適用以校正貝爾圖案中綠色像素之亮度，上述圖像處理方法包括：藉由一內容調整單元，根據一預設的綠色像素與複數綠色像素的一亮度平均差值、第一預設亮度閥值以及第二預設亮度閥值，產生一低通加權值；藉由一去雜訊濾波器單元，根據複數綠色像素的一亮度加權平均值，產生一去雜訊值；根據上述低通加權值和在一第一顏色區域內的複數綠色像素的一亮度加權平均值，產生一第一顏色加權值；根據上述低通加權值和在第二顏色區域內的複數綠色像素的一亮度加權平均值，產生一第二顏色加權值，並藉由一顏色加權計算單元，根據上述第一顏色加權值以及上述第二顏色加權值，產生一顏色加權差值；藉由一混合單元根據上述低通加權值、上述去雜訊值以及上述預設的綠色像素的亮度，產生一混合亮度值；以及藉由一補償單元，根據上述混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、上述顏色加權差值和一控制參數，產生一亮度修正值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之圖像處理方法，其中產生上述低通加權值的步驟包括： 根據上述預設的綠色像素和上述綠色像素之間的亮度差的絕對值之總和以及上述綠色像素之數量，獲得上述亮度平均差值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之圖像處理方法，其中產生上述低通加權值的步驟包括：根據一調節亮度平均差值和上述第二預設亮度閥值之間的差值以及上述第一預設亮度閥值和上述第二預設亮度閥值之間的差值之一比率，決定上述低通加權值；其中上述調節亮度平均差值介於上述第一預設亮度閥值和上述第二預設亮度閥值之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之圖像處理方法，其中產生上述預設的綠色像素的上述亮度修正值的步驟包括：根據上述混合亮度值、上述第一亮度平均值和上述第二亮度平均值之間差值的平均值以及上述顏色加權差值和上述控制參數之乘積的總和，決定上述亮度修正值。
5. 一種圖像處理裝置，適用以校正貝爾圖案中的綠色像素之亮度，上述圖像處理裝置包括：一內容調整單元，用以根據一預設的綠色像素與複數綠色像素的一亮度平均差值、一第一預設亮度閥值和一第二預設亮度閥值產生一低通加權值；一去雜訊濾波器單元，用以根據上述綠色像素的一亮度加權平均值，產生一去雜訊值； 一顏色加權計算單元，用以根據上述低通加權值和在一第一顏色區域內的複數綠色像素的一亮度加權平均值產生一第一顏色加權值、根據上述低通加權值和在一第二顏色區域內的複數綠色像素的一亮度加權平均值產生一第二顏色加權值，並根據上述第一顏色加權值和上述第二顏色加權值產生一顏色加權差值；一混合單元，用以根據上述低通加權值、上述去雜訊值以及上述預設的綠色像素的亮度產生一混合亮度值；以及一補償單元，用以根據上述混合亮度值、一第一亮度平均值、一第二亮度平均值、上述顏色加權差值和一控制參數產生一亮度修正值。
6. 如申請專利範圍第5項所述之圖像處理裝置，其中上述內容調整單元更根據上述預設的綠色像素和上述綠色像素之間的亮度差之絕對值的總和以及上述綠色像素的數量得到上述亮度平均差值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之圖像處理裝置，其中上述內容調整單元係根據在一調節亮度平均差值和上述第二預設亮度閥值之間的一差值以及在上述第一預設亮度閥值和上述第二預設亮度閥值之間的一差值之一比率決定上述低通加權值，上述調節亮度平均差值介於上述第一預設亮度閥值和上述第二預設亮度閥值之間。
8. 一種圖像處理方法，適用以一圖像的去雜訊以及失 衡校正，上述圖像包括複數綠色像素，複數紅色像素和複數藍色像素，上述綠色像素更包括複數第一綠色像素以及複數第二綠色像素，上述圖像處理方法包括：藉由一低通濾波器產生一當前的綠色像素的一低通值；根據上述當前的綠色像素與周圍的綠色像素的亮度差，決定一低通加權值；根據上述低通值以及上述低通加權值決定一去雜訊值；根據上述周圍的綠色像素的上述第一綠色像素相對於上述周圍的綠色像素的上述第二綠色像素之差值，產生一失衡值；根據上述低通濾波器決定一失衡加權值；以及根據上述去雜訊值、上述失衡值以及上述失衡加權值，決定上述當前的綠色像素的一輸出值。
9. 如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中產生上述低通加權值的步驟包括：根據上述綠色像素中之上述當前的綠色像素與上述周圍的綠色像素間之亮度差的絕對值的總和以及上述綠色像素的數量，獲得一亮度平均差值。
10. 如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中產生上述低通加權值的步驟更包括： 根據上述亮度平均差值與一第二預設亮度閥值之間的差值以及一第一預設亮度閥值與上述第二預設亮度閥值的差值之一比率，決定上述低通加權值；其中上述亮度平均值介於上述第一預設亮度閥值和上述第二預設亮度閥值之間，並且上述第一預設亮度閥值大於上述第二預設亮度閥值。
11. 如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中決定上述失衡加權值的步驟更包括：根據相對應於上述第一綠色像素的上述低通加權值，決定一第一顏色加權值；根據相對應於上述第二綠色像素的上述低通加權值，決定一第二顏色加權值；以及由上述第二顏色加權值減去上述第一顏色加權值，決定上述失衡加權值。
12. 如申請專利範圍第8項所述之圖像處理方法，其中上述當前的綠色像素的上述輸出值根據以下公式所產生：G_outf=Gd+Gim*weight_GrGb_diff*str Gd為上述去雜訊值、Gim為上述失衡值、weight_GrGb_diff為上述失衡加權值以及str為一使用者參數。