專利名稱：彩色影像的壞點校正方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種關于影像處理技術領域，尤指一種彩色影像的壞點校正方法及系統(tǒng)。
背景技術：
一彩色影像處理系統(tǒng)主要由一影像擷取單元、一影像還原及處理單元、一影像顯示單元及一影像壓縮單元所組成。影像擷取單元以影像感測裝置(image sensor)所構成。其是以若干個感光二極管(photo-diodes)所組成二維數(shù)組的感光組件。該感光組件將所感測的光強度轉換為電子信號，以供影像還原及處理單元做相關的影像處理。但由于在工藝上不可避免的誤差，往往造成影像感測裝置中的感光二極管會有偏差的情形產生。也就是影像感測裝置會包含多個壞點(defective pixel)而無法適當?shù)倪M行正確的光感應轉換。而在所擷取的影像上，形成有暗點(dark dots)或亮點(bright dots)的現(xiàn)象。
針對上述問題，于美國第USP6,741,754號專利案公告中，直接對影像感測裝置做電性測試，而得到壞點的位置并記錄于一缺陷分布圖(defect map)中。在處理影像時，依據(jù)缺陷分布圖上壞點的位置，并利用壞點鄰近的像素值對該壞點做校正。然而，若該缺陷分布圖在測試紀錄后沒有再更新，對于感光二極管退化所產生的壞點，則產生無法校正的情況。
針對上述問題，于美國第US 2004/0119856號專利案公開中，其實時在貝爾(bayer)型式的影像上執(zhí)行壞點偵測，可改進上述利用缺陷分布圖紀錄壞點的缺點。然而，其在貝爾型式的影像上執(zhí)行壞點偵測，無法有效地偵測出壞點，故公知彩色影像的壞點校正方法及系統(tǒng)仍有改善空間。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種彩色影像的壞點校正方法及系統(tǒng)，以解決因感光二極管退化所產生無法校正的問題，同時解決公知技術無法有效地偵測出壞點的問題。
依據(jù)本發(fā)明的一特色，是提出一種彩色影像的壞點校正方法，用以偵測一數(shù)字影像中的壞點并予以校正，該方法包含下列步驟(A)接收該數(shù)字影像中的一像素及鄰近像素；(B)將該像素補點成具有紅、綠及藍三色；(C)依據(jù)該像素的紅、綠及藍三色，產生一第一色差信號及一第二色差信號；(D)對該第一及第二色差信號進行濾波處理，產生一第三色差信號及一第四色差信號；(E)假如該第三色差信號或第四色差信號小于一門檻值，決定該像素為壞點；(F)若判定該像素為壞點，計算該像素及鄰近像素的邊緣特性，并依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
依據(jù)本發(fā)明的另一特色，是提出一種彩色影像的壞點補償系統(tǒng)，以偵測一數(shù)字影像中的壞點并予以校正，該系統(tǒng)包含一補點裝置、一色差產生裝置、一壞點偵測裝置及一壞點校正裝置。該補點裝置接收該數(shù)字影像中的一像素及鄰近像素，將該像素補點成具有紅、綠及藍三色；該色差產生裝置耦合至該補點裝置，依據(jù)該像素的紅、綠及藍三色，產生一第一色差信號及一第二色差信號；該壞點偵測裝置耦合至該色差產生裝置，以將該第一及第二色差信號進行濾波處理，以產生一第三色差信號及一第四色差信號，當該第三色差信號或第四色差信號小于一門檻值時，產生一壞點信號；該壞點校正裝置耦合至該壞點偵測裝置，依據(jù)該壞點信號，計算該像素及鄰近像素的邊緣特性，并依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
由于本發(fā)明設計新穎，能提供產業(yè)上利用，且確有增進功效，故依法申請發(fā)明專利。
圖1是本發(fā)明的彩色影像的壞點補償系統(tǒng)的方塊圖。
圖2是本發(fā)明的彩色貝爾型式影像的補點示意圖。
圖3是本發(fā)明的色差產生裝置的電路圖。
圖4是本發(fā)明的壞點偵測裝置的方塊圖。
圖5是本發(fā)明的門檻值比較器的方塊圖。
圖6是門檻值與亮度值的示意圖。
圖7是本發(fā)明的另一實施例的方塊圖。
圖號說明補點裝置110色差產生裝置120壞點偵測裝置130壞點校正裝置140第一減法器 121第二減法器 122第一中值濾波器 410第一低通濾波器 420第三減法器 430第二中值濾波器 440第二低通濾波器 450第四減法器 460門檻值比較器470查表裝置510第一比較器 520第二比較器 530具體實施方式
有關本發(fā)明的較佳實施例說明，敬請參照圖1顯示的方塊圖。其用以偵測一數(shù)字影像中的壞點并予以校正，該數(shù)字影像為一貝爾(bayer)型式影像。該系統(tǒng)包含一補點裝置110、一色差產生裝置120、一壞點偵測裝置130及一壞點校正裝置140。
補點裝置110其接收該數(shù)字影像中的一像素(i，j)及鄰近像素，將該像素(i，j)補點成具有紅、綠及藍三色信號。圖2是一彩色貝爾型式影像的補點示意圖。像素的排列方式是以一排GRGRGR，一排BGBGBG交互排列形成。每一像素僅為紅色、綠色或藍色其中之一的色彩值。故需在補點裝置110中，利用補點的方法為每一像素重建不存在的其它色彩值。
色差產生裝置120耦合至該補點裝置110，依據(jù)該像素(i，j)的紅、綠及藍三色，產生一第一色差信號U’及一第二色差信號V’。圖3是色差產生裝置120的電路圖，其包含一第一減法器121及一第二減法器122。第一減法器121的第一輸入端接收該像素的紅色信號，其第二輸入端接收該像素的綠色信號。第一減法器121將該像素(i，j)的紅色值減去綠色值，產生該第一色差信號U’。第二減法器122將該像素的藍色值減去綠色值，產生該第二色差信號V’。
壞點偵測裝置130耦合至該色差產生裝置120，以將該第一色差信號U’及第二色差信號V’進行濾波處理，以產生一第三色差信號U”及一第四色差信號V”。當該第三色差信號U”或第四色差信號V”小于一門檻值時，產生一壞點信號。
圖4是壞點偵測裝置130的方塊圖，其包含一第一中值濾波器(medianfilter)410、一第一低通濾波器420、一第三減法器430、一第二中值濾波器440、一第二低通濾波器450、一第四減法器460及一門檻值比較器470。
第一中值濾波器410將該第一色差信號U’進行中值濾波處理。其系將像素(i，j)及鄰近像素的第一色差信號U’由小到大排列。例如像素(i，j)及鄰近像素的第一色差信號U’分別為{135、140、163、157、160、155、150、142、140}，經由該第一中值濾波器410處理后，則產生{135、140、140、142、150、155、157、160、163}。
第一低通濾波器420耦合至該第一中值濾波器410，將經中值濾波的信號進行低通濾波處理，產生一第五色差信號。第一低通濾波器420的系數(shù)可為001464100/16.]]>也就是，第一中值濾波器410處理后的結果{135、140、140、142、150、155、157、160、163}，再經由第一低通濾波器420處理，所產生第五色差信號值為{140×1+142×4+150×6+155×4+157×1}/16。
第三減法器430耦合至該第一低通濾波器410，將該第一色差信號U’減去該第五色差信號，以產生該第三色差信號U”。
第二中值濾波器440將該第二色差信號V’進行中值濾波處理。第二低通濾波器450耦合至該第二中值濾波器440，將經中值濾波的信號進行低通濾波處理，產生一第六色差信號。第四減法器460耦合至該第二低通濾波器450，將該第二色差信號V’減去該第六色差信號，以產生該第四色差信號V”。
門檻值比較器470耦合至第三減法器430及第四減法器460，當該第三色差信號U”或第四色差信號V”小于一門檻值時，產生一壞點信號。圖5是門檻值比較器470的方塊圖，其包含一查表裝置510、一第一比較器520、一第二比較器530。
查表裝置510耦合至該補點裝置，依據(jù)該像素(i，j)的綠色值產生該門檻值。該門檻值的大小與該像素(i，j)的亮度值(綠色值)有關。圖6是門檻值與亮度值(綠色值)的示意圖。當亮度值愈大，門檻值愈大，當亮度值愈小，門檻值愈小。也就是在亮態(tài)區(qū)有較大的差值(Diff)時，才判定為壞點。在暗態(tài)區(qū)則需有較小的差值，才判定為壞點。
第一比較器520耦合至該第三減法器430及該查表裝置510，以對該第三色差信號U”大于該門檻值進行比較。當該第三色差信號U”大于該門檻值，第一比較器520產生一第一指示信號540，代表像素(i，j)為壞點，并指示像素(i，j)的紅色值需進行校正。
第二比較器530耦合至該第四減法器460及該查表裝置510，以對該第四色差信號V”大于該門檻值進行比較。當該第四色差信號V”大于該門檻值，第二比較器530產生一第二指示信號550，代表像素(i，j)為壞點，并指示像素(i，j)的藍色值需進行校正。
壞點校正裝置140耦合至該壞點偵測裝置130及該補點裝置110，依據(jù)該第一指示信號540或第二指示信號550，計算該像素(i，j)及鄰近像素的邊緣特性。再依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
圖7是本發(fā)明另一實施例的方塊圖。該壞點校正裝置140接收一貝爾型式數(shù)字影像中的一像素(i，j)及鄰近像素，并依據(jù)該壞點偵測裝置130的輸出信號，計算該像素(i，j)及鄰近像素的邊緣特性。再依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
本發(fā)明是實時在色差領域(domain)執(zhí)行壞點偵測，其先將影像感測裝置所擷取的貝爾(bayer)型式影像，利用補點方法還原出每一像素所對應的紅、綠及藍三色。再將具有紅、綠及藍三色的影像轉換至色差領域。在色差(chroma)領域上執(zhí)行壞點偵測。最后，利用鄰近像素的像素值對壞點做校正。本發(fā)明的彩色影像的壞點校正系統(tǒng)先將像素由RGB領域轉換至色差領域，再執(zhí)行壞點偵測。由于在色差領域進行壞點偵測，可較在RGB領域中更易于將壞點區(qū)分出來。因此可精確判定欲處理的像素是否為壞點。
本發(fā)明技術可避免公知技術利用缺陷分布圖紀錄壞點的問題，還可解決公知技術在貝爾型式影像上無法有效地偵測出壞點的問題。
上述較佳具體實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的保護范圍應以本發(fā)明權利要求所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種彩色影像的壞點校正方法，用以偵測一數(shù)字影像中的壞點并予以校正，其特征在于，該方法包含下列步驟(A)接收該數(shù)字影像中的一像素及鄰近像素；(B)將該像素補點成具有紅、綠及藍三色；(C)依據(jù)該像素的紅、綠及藍三色，產生一第一色差信號及一第二色差信號；(D)對該第一及第二色差信號進行濾波處理，產生一第三色差信號及一第四色差信號；(E)假如該第三色差信號或第四色差信號小于一門檻值，決定該像素為壞點；以及(F)若判定該像素為壞點，計算該像素及鄰近像素的邊緣特性，并依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該步驟(C)中的第一色差信號值為該像素的紅色值減去綠色值。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該步驟(C)中的第二色差信號值為該像素的藍色值減去綠色值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該步驟(D)的濾波處理是將該第一色差信號進行中值濾波處理。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，該步驟(D)的濾波處理是將該中值濾波處理后的信號進行低通濾波處理，產生一第五色差信號，再將該第一色差信號減去該第五色差信號，以產生該第三色差信號。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該步驟(D)的濾波處理是將該第二色差信號進行中值濾波處理。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，該步驟(D)的濾波處理是將該中值濾波處理后的信號進行低通濾波處理，產生一第六色差信號，再將該第二色差信號減去該第六色差信號，以產生該第四色差信號。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該步驟(D)的門檻值是依據(jù)該像素的綠色值而定。
9.一種彩色影像的壞點補償系統(tǒng)，以偵測一數(shù)字影像中的壞點并予以更正，其特征在于，該系統(tǒng)包含一補點裝置，其接收該數(shù)字影像中的一像素及鄰近像素，將該像素補點成具有紅、綠及藍三色；一色差產生裝置，耦合至該補點裝置，依據(jù)該像素的紅、綠及藍三色，產生一第一色差信號及一第二色差信號；一壞點偵測裝置，耦合至該色差產生裝置，以將該第一及第二色差信號進行濾波處理，以產生一第三色差信號及一第四色差信號，當該第三色差信號或第四色差信號小于一門檻值時，產生一壞點信號；以及一壞點校正裝置，耦合至該壞點偵測裝置，依據(jù)該壞點信號，計算該像素及鄰近像素的邊緣特性，并依據(jù)該邊緣特性選用鄰近像素值對該壞點像素進行校正。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該色差產生裝置還包含一第一減法器，并將該像素的紅色值減去綠色值，產生該第一色差信號。
11.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該色差產生裝置還包含一第二減法器，并將該像素的藍色值減去綠色值，產生該第二色差信號。
12.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該壞點偵測裝置還包含一第一中值濾波器，其將該第一色差信號進行中值濾波處理；一第一低通濾波器，耦合至該第一中值濾波器，將經中值濾波的信號進行低通濾波處理，產生一第五色差信號；以及一第三減法器，耦合至該第一低通濾波器，將該第一色差信號減去該第五色差信號，以產生該第三色差信號。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，該壞點偵測裝置還包含一第二中值濾波器，其將該第二色差信號進行中值濾波處理；一第二低通濾波器，耦合至該第二中值濾波器，將經中值濾波的信號進行低通濾波處理，產生一第六色差信號；以及一第四減法器，耦合至該第二低通濾波器，將該第二色差信號減去該第六色差信號，以產生該第四色差信號。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，該壞點偵測裝置還包含一查表裝置，耦合至該補點裝置，依據(jù)該像素的綠色值產生該門檻值；一第一比較器，耦合至該第三減法器及該查表裝置，以對該第三色差信號大于該門檻值進行比較，當該第三色差信號大于該門檻值時，產生該壞點信號；以及一第二比較器，耦合至該第四減法器及該查表裝置，以對該第四色差信號大于該門檻值進行比較，當該第四色差信號大于該門檻值時，產生該壞點信號。
全文摘要
本發(fā)明提出一種彩色影像的壞點校正方法及系統(tǒng)，其先將影像感測裝置所擷取的貝爾型式影像，利用補點方法還原出每一像素所對應的紅、綠及藍三色。再將此影像轉換至色差領域。在色差領域上執(zhí)行壞點偵測。最后，利用鄰近像素的像素值對壞點做校正。由于在色差領域進行壞點偵測，可較在RGB領域中更易將壞點區(qū)分出來，故可精確判定欲處理的像素是否為壞點。
文檔編號H04N9/04GK1897643SQ20051008431
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權日2005年7月12日
發(fā)明者吳政育 申請人:凌陽科技股份有限公司