專利名稱：校正圖像的色差的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理，更具體地講，涉及一種校正圖像的色差的方法和 設(shè)備，所述方法和設(shè)備用在用于圖像拾取裝置的圖像處理設(shè)備或顯示圖像處 理設(shè)備中。
背景技術(shù)：
通常，當使用相機拍攝圖像時，由于透鏡的色差導(dǎo)致出現(xiàn)各種問題。具 體地講，被稱為色差的圖像惡化是一種嚴重問題。色差是這樣一種現(xiàn)象由 于透鏡對不同波長的光具有不同的折射率，導(dǎo)致不同波長的光被聚焦在不同 位置，所以產(chǎn)生了偽色。當使用高倍放大透鏡或便宜的透鏡來拍攝圖像時， 這種色差變得更明顯。色差可能僅由透鏡的缺陷引起。然而，色差還可能由 圖像傳感器(例如，電荷耦合裝置(CCD))和透鏡的缺陷的組合引起。
在鄰近圖像邊緣的區(qū)域中，突然在亮度上出現(xiàn)顯著不同。在該邊緣區(qū)域 中，出現(xiàn)了被稱為光暈的圖像傳感器的缺陷以及透鏡的缺陷。通常，光暈引 起具有由透鏡偏轉(zhuǎn)的非常高色度(例如，紫色條紋)的色差。還可由透鏡和 圖像傳感器的特性的組合引起各種色差。
在進行圖像處理過程(被稱為圖像恢復(fù)，并在數(shù)字自動聚焦技術(shù)中使用) 之后，邊緣區(qū)域可具有更嚴重的色差或顏色偽像(color artifact )。這是因為， 圖像恢復(fù)的程度根據(jù)每個波長而變化。即，由于在圖像恢復(fù)處理之后圖像邊 緣不具有模糊度，所以已經(jīng)發(fā)生的色差變得更明顯。
為了減小這種色差，提出了各種方法，例如使用特定玻璃材料制成的透 鏡或使用專門處理的透鏡。然而，當使用這些方法時，增加了制造或處理透 鏡的成本。因此，難以在除了高性能相機(例如數(shù)字單反(DSLR)相機)之 外的相機中廣泛使用以上方法。
在這方面，使用通過圖像處理去除或校正在已經(jīng)拍才聶的圖像中產(chǎn)生的色
差的技術(shù)可能更有效。在第2006-115039號和第2000-299874號日本專利中公 開了通過圖像處理去除或校正色差的傳統(tǒng)方法。
具體地講，第2006-115039號日本專利公開這樣的技術(shù)計算偽色程度 (被定義為指示以偽色表示輸入圖像的中心像素的可能性的參數(shù))，并基于鄰 近中心像素的區(qū)域中的像素的值來計算中心像素的插值。偽色程度確定用于 處理色度值的每個像素的權(quán)重，并使用每個像素的權(quán)重和偽色程度來校正色 差。然而，所述技術(shù)不能用于校正表示在幾乎所有邊緣中出現(xiàn)的各種顏色的 色差。
在第2000-299874號日本專利中公開的校正色差的方法中，在輸入圖像 中指定參考像素，并根據(jù)距參考像素的參考位置的距離檢測色差的量。然后， 創(chuàng)建表示檢測的色差的量的三次方程的色差特性曲線，并基于該曲線來校正 色差。然而，設(shè)計所述方法只校正各種色差中的橫向色差。另外，必須對根 據(jù)距參考位置的距離變化的色差的量創(chuàng)建單獨的色差特性曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種有效去除或校正通常在邊緣區(qū)域中出現(xiàn)的透鏡的色差 和由光暈引起的色差的方法和設(shè)備，所述光暈導(dǎo)致在邊多彖區(qū)域中產(chǎn)生非常強 的色度和顯著的亮度差異。
然而，本發(fā)明的目的不限于這里闡述的一個目的。通過參照下面給出的 本發(fā)明的詳細的描述，本發(fā)明的以上和其他目的對本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員而言將變得更清楚。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種色差校正設(shè)備，所述色差校正設(shè)備包 括色差區(qū)域感測單元，分析輸入圖像的亮度信號，并感測具有色差的區(qū)域； 顏色梯度計算單元，基于輸入圖像的顏色分量的梯度之間的差來計算指示色 差的程度的第一權(quán)重；亮度梯度計算單元，基于輸入圖像的亮度分量的梯度 來計算指示色差的程度的第二權(quán)重；色度校正單元，基于通過將第一權(quán)重乘 以第二權(quán)重獲得的值來校正在感測的區(qū)域中包括的輸入圖像的像素的色度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種色差校正方法，所述色差校正方法 包括分析輸入圖像的亮度信號，并感測具有色差的區(qū)域；基于輸入圖像的 顏色分量的梯度之間的差來計算指示色差的程度的第一權(quán)重；基于輸入圖像
的亮度分量的梯度來計算指示色差的程度的第二權(quán)重；基于通過將第一權(quán)重
乘以第二權(quán)重獲得的值來校正在感測的區(qū)域中包括的輸入圖像的像素的色度。


通過參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的以上和其他
特征和優(yōu)點將變得更清楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的色差校正設(shè)備的框圖； 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的Sobel濾波器； 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的膨脹邊緣的方法； 圖4示出在顏色之間具有小的梯度的圖像的顏色剖面的示例； 圖5示出在顏色之間具有大的梯度的圖像的顏色剖面的示例； 圖6示出每種顏色通道的像素索引；
圖7示出表示顏色梯度中的差與第 一權(quán)重之間的關(guān)系的曲線的示例；
圖8示出第一權(quán)重的分量；
圖9示出預(yù)定大小的塊中的亮度分量；
圖IO示出預(yù)定大小的塊中的亮度梯度；
圖11示出第二權(quán)重的分量；
圖12示出表示亮度梯度和第二權(quán)重之間的關(guān)系的曲線的示例； 圖13示出第三權(quán)重的分量；
圖14將具有色差的圖像和對該圖像校正之后獲得的圖像進行比較； 圖15示出根據(jù)色度分量的高斯分布的示例。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖更全面地描述本發(fā)明，本發(fā)明的示例性實施例在附圖中示 出。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式被實施，不應(yīng)該將本發(fā)明解釋為限 于這里闡述的實施例；此外，提供這些實施例以使本公開將是徹底的和完整 的，并將本發(fā)明的構(gòu)思完全傳達給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。附圖中相同的標 號表示相同的部件，因此，將省略它們的描述。
以下，將參照附圖詳細描述本發(fā)明。
當使用相機拍攝照片時出現(xiàn)色差。這是一種由于透鏡材料對不同波長的
光具有不同的折射率導(dǎo)致在圖像拾取平面上產(chǎn)生偽色的現(xiàn)象。大致存在三種
色差。第一，縱向色差(LCA)表示由在光軸上根據(jù)波長變化的焦點位置所 引起的滲色現(xiàn)象。第二，橫向色差(TCA)表示由于入射光不平行于光軸所 以光聚焦在光軸周圍的不同位置的現(xiàn)象。即，透鏡是LCA和TCA的直接原 因。第三，通常由圖像傳感器的缺陷引起光暈。這是一種色差，所述色差在 使用采用高倍放大透鏡或便宜透鏡的相機拍攝的圖像的邊緣附近普遍可見， 并具有非常強的色度?？捎捎谕哥R和圖像傳感器的問題的組合導(dǎo)致發(fā)生光暈。 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于有效減小由于各種原因引起 的色差的色差校正設(shè)備100。參照圖1,色差校正設(shè)備100包括圖像輸入單 元110、色差區(qū)域感測單元120、亮度梯度計算單元140、顏色梯度計算單元 130、色度系數(shù)產(chǎn)生單元150、乘法器155、色度校正單元160和圖像輸出單 元170。
圖像輸入單元110讀取形成輸入圖像的像素的值，并將讀取的像素的值 劃分成亮度信號(亮度分量)和色度信號(色度分量)。例如，如果輸入圖像 包括紅色、綠色和藍色(RGB)信號，則圖像輸入單元IIO可將RGB信號轉(zhuǎn) 換為被被劃分成亮度和色度信號的信號，例如，HSV信號、YUV信號、YCbCr 信號或YIQ信號。使用YCbCr信號作為示例來描述本發(fā)明。
當輸入圖像包括RGB信號時，可通過等式(1 )來定義YCbCr信號的Y、 Cb和Cr分量。
Y = 0.299XR + 0.578XG + 0.114XB Cb = -0.169XR—0.331 XG +0.5XB
Cr = 0.5XR—0.418XG + 0.082XB …(l)
色差區(qū)域感測單元120通過使用亮度信號來感測色差區(qū)域。由于色差通 常出現(xiàn)在邊緣區(qū)域，所以可將感測色差區(qū)域理解為感測邊緣區(qū)域。在本發(fā)明 中，使用Sobe]濾波器作為用于感測邊緣區(qū)域的算法。參照圖2, Sobel濾波 器包括3 x 3的x方向濾波器和3 x 3的y方向濾波器。^j夸3 x 3的x方向濾波 器和3 x 3的y方向濾波器中的每一個應(yīng)用于以特定亮度分量(以下，稱為中 心亮度分量)為中心的3x3的亮度分量。更具體地講，將3x3的x方向濾 波器和3 x 3的y方向濾波器中的每一個分量乘以與3 x 3的x方向濾波器和 3 x 3的y方向濾波器中的每一個的分量相應(yīng)的3 x 3亮度分量，并將相乘的 結(jié)果相加。如果用Sx指示3x3的x方向濾波器的相乘結(jié)果的和，并用Sy 指示3 x 3的y方向濾波器的相乘結(jié)果的和，則可通過等式(2 )來給出將Sobel 濾波器應(yīng)用于中心亮度分量的最終結(jié)果S ( Sobel濾波器值)。
<formula>formula see original document page 9</formula> …(2)
如果Sobel濾波器值超過預(yù)定閾值，則色差區(qū)域感測單元120確定中心 亮度分量位于輸入圖像的邊緣。然而，色差不總發(fā)生在圖像的邊緣，可能發(fā) 生在邊緣附近。因此，邊緣需要被膨脹。
色差區(qū)域感測單元120如圖3所示膨脹邊緣。即，如果特定亮度分量被 確定為邊緣，則具有預(yù)定大小(圖3中的3x3)并在其中心具有特定亮度分 量的區(qū)域中包括的所有亮度分量都被確定為邊緣。這種區(qū)域被稱為具有色差 因此需要校正色差的色差區(qū)域。
顏色梯度計算單元130基于輸入圖像的顏色分量之間的梯度差(以下， 稱為顏色梯度)來計算色差的程度。例如，顏色分量是R、 G和B分量。圖 4和圖5是分別示出在顏色之間具有小梯度的圖像的顏色剖面(colorprofile) 和在顏色之間具有大梯度的圖像的顏色剖面的曲線圖。顏色剖面表示沿像素 的水平方向像素的每種顏色分量(R、 G或和B分量)的大小的變化。
在圖4的曲線表示的圖像中，在像素索引為0的點的附近(即，在邊緣 區(qū)域40)中的顏色之間的梯度差不顯著。然而，在圖5的曲線表示的圖像中， 邊緣區(qū)域50中的顏色之間的梯度差非常顯著。因此，可以理解，色差很可能 發(fā)生在圖5的邊緣區(qū)域50中。
對于每種顏色，顏色梯度計算單元130讀取如下像素的值，所述像素包 括在具有預(yù)定大小(例如，3x3)并以被色差區(qū)域感測單元120確定為包括 在色差區(qū)域中的特定像素(以下，稱為中心像素)為中心的塊中。在圖6中， 中心像素包括Rs、 Gs和B5。例如，中心像素右邊的像素包括R6、 G6和Be。
對于每種顏色，顏色梯度計算單元130計算中心像素(用作原點)和鄰 近像素之間的梯度(顏色梯度)。例如，可通過等式(3)來定義如圖6所示 的使用3 x 3塊大小的顏色梯度TR,n、 T^和TB,n。
<formula>formula see original document page 9</formula>…(3) 其中，n指示l、 2...9。根據(jù)等式(3)，對每種顏色可計算9個顏色梯度。在 這種情況下，由于中心像
素的顏色梯度是0,所以實際上可只計算8個顏色 梯度。
在對每種顏色計算顏色梯度之后，顏色梯度計算單元130計算兩種顏色
的顏色梯度之間的差。在YCbCr信號中，由于基于G分量計算作為色度信號 的Cb和Cr，所以可基于G分量來計算顏色梯度之間的差。
因此，可通過等式(4)來定義基于G分量的顏色梯度之間的差DcB，n和
A,'," = K,, - I, =|rG> — TV,, I …(4)
使用計算的顏色梯度之間的差DcB,n和DGR，n，顏色梯度計算單元130計
算第一權(quán)重Wcb和WCR。根據(jù)差DcB,n來獲得Cb分量的第一權(quán)重WGB，并根
據(jù)差Dc^來獲得Cr分量的第一權(quán)重WGR?？深A(yù)見，色差將隨第一權(quán)重WGB
和WcR增加而變得更明顯。
第一權(quán)重Wgb和WcR可隨顏色梯度之間的差DcB，n和DGR，n增加而增加。
例如，可根據(jù)差DGB,n和DGR,n選擇的第 一權(quán)重WGB和WGR的曲線可如圖7所 示。色差校正設(shè)備100的總性能可根據(jù)該曲線而變化。因此，需要考慮用于
拍攝輸入圖像的照片的透鏡的特性來選擇最佳曲線。曲線大致具有單調(diào)遞增
函數(shù)的形式。在該曲線中，如果顏色梯度之間的差DGB,n和DGR，n超過預(yù)定值，
則第一權(quán)重Wgb和W^都被設(shè)置為1。這是因為，在沒有色差的圖像的邊緣， 顏色梯度之間的差DGB，n和DGR,n不明顯。
關(guān)于中心像素，如圖8所示，可通過3x3的塊(即，9個值)來表示第
一權(quán)重Wgb和WGR中的每一個。由于Wgb，5和Wgr，5是0，所以不需要計算。
再參照圖1，亮度梯度計算單元140使用輸入圖像的亮度分量的梯度(以
下，稱為亮度梯度)來計算色差的程度。
亮度梯度計算單元140讀取如下像素的值，所述像素包括在具有預(yù)定大 小(例如，3x3)并以被色差區(qū)域感測單元120確定為包括在色差區(qū)域中的 中心像素為中心的塊中。在圖9的3x3的塊中，Ys指示中心像素的亮度分量
(中心亮度分量)，Y6指示中心像素右邊的像素的亮度分量。
可如圖IO表示圖9的3x3的塊中的每個亮度分量的亮度梯度Tn,其中， 在所述3x3的塊的中心的中心像素的亮度分量為Y5。亮度梯度Tn滿足下面 的等式(5)。
其中，n指示1、 2...9。在如上所述計算亮度梯度Tn之后，亮度梯度計算單 元140計算與亮度梯度T。相應(yīng)的第二權(quán)重WY。因此，如圖ll所示，可通過 3x3的塊(即，9個值)來表示第二權(quán)重WY。由于Wy，s是O，所以不需要計
為了有效地校正各種色差，重要的是適當?shù)卦O(shè)置亮度梯度Tn和第二權(quán)重 WY之間的關(guān)系。這是因為，較大的亮度梯度不是必然轉(zhuǎn)化為較大程度的色差。
在本發(fā)明中，考慮到各種色差，使用如圖12所示的曲線來設(shè)置亮度梯度 Tn和第二權(quán)重WY之間的關(guān)系?？蓪⒃撉€大體劃分成部分a至部分c。
應(yīng)用于部分a(第一單調(diào)遞增部分)的假設(shè)是，與中心像素類似的像素幾 乎不可能具有色差，與中心像素顯著不同的像素很有可能具有色差。因此， 在部分a,第二權(quán)重Wy隨亮度梯度Tn增加而增加。可以理解，部分a是通 常發(fā)生LCA或TCA的部分。通常，LCA或TCA不會過度地將亮度梯度Tn 增加到預(yù)定閾值之上。
因此，如果亮度梯度Tn超過預(yù)定閾值，則這可能由圖像的像素之間的自 然亮度差引起，而不是由色差引起。因此，在部分b (單調(diào)遞減部分)，第二 權(quán)重WY隨亮度梯度Tn增加而減小。
在諸如光暈或紫色條紋的色差情況下，在具有色差的區(qū)域和不具有色差 的正常區(qū)域之間存在非常大的亮度梯度。在基于256灰階的具有大于大約100 的亮度梯度的區(qū)域中出現(xiàn)這種色差?？紤]到這種具有非常大的亮度梯度的色 差，需要圖12的部分c (第二單調(diào)遞增部分)中的曲線圖案。在部分c中， 第二權(quán)重WY通常隨亮度梯度Tn增加而增力口。如果亮度梯度Tn達到特定水平， 則第二權(quán)重WY飽和，因此之后第二權(quán)重WY具有恒定值。
如上所述，用于設(shè)置亮度梯度l和第二權(quán)重Wy之間的關(guān)系的曲線可包 括第一單調(diào)遞增函數(shù)、單調(diào)遞減函數(shù)和第二單調(diào)遞增函數(shù)。
盡管在根據(jù)圖12的曲線圖案(具體地講，部分C)獲得的第二^又重Wy
和實際色差之間存在隨機可能性，但還存在可將在圖像中不具有色差的一些 區(qū)域確定為具有色差的可能性。例如，盡管在具有高對比度的圖像的邊緣部
分中實際上并不存在色差，但由于亮度梯度Tn大導(dǎo)致第二權(quán)重Wy可能增加。
當將由顏色梯度計算單元130計算的第 一—又重WGB和WGR乘以第二權(quán)重
Wv時，可去除或減小發(fā)生這種錯誤的可能性。由于基于顏色梯度之間的差
DGB,n和DGR,n來計算第 一權(quán)重WGB和WGR,所以第 一權(quán)重WGB和WGR表示色
差的程度。因此，如果將第一權(quán)重Wgb和WcR乘以第二權(quán)重WY,則可校正
第二權(quán)重Wy的誤差。例如，在具有高對比度的正常圖4象中，第一權(quán)重WGB
和Wgr可具有接近0的值。因此，即使第二權(quán)重Wy接近1,在將第一權(quán)重
WGB和WGR乘以第二權(quán)重WY之后獲得的值也4妻近0。
如等式(6 )所示，乘法器155將第 一權(quán)重WGB和WGR乘以第二權(quán)重WY, 并產(chǎn)生第三權(quán)重Wcb和Wc,.,所述第三權(quán)重WCb和Wa確定色差將^U交正到 的程度。在等式(6)中，Wcb表示用于校正YCbCr信號的Cb信號的權(quán)重， Wc>表示用于校正YCbCr信號的Cr信號的權(quán)重。
WCb = WGB x wY
WC|.= WGR X WY ... (6)
由于第一權(quán)重Wgb和W(3r和第二權(quán)重Wy具有相同的塊大小(例如， 3x3),所以如圖13所示，第三權(quán)重Wcb和Wcr也具有該塊大小。由于Wcb,s 和Wc,5為0，所以不需要計算。
使用從乘法器155獲得的第三權(quán)重Wcb和WCr,色度校正單元160校正 被色差區(qū)域感測單元120確定為包括在色差區(qū)域中的像素的色度分量(Cb和 Cr分量)。具體地講，參照圖13,色度校正單元160將3 x 3的第三權(quán)重WCb 和WC|.中的每一個應(yīng)用于以將被校正的色度分量(中心色度分量Cb5或Cr5) 為中心的3 x 3的色度分量。即，色度校正單元160通過如等式(7)所示使 用第三權(quán)重Wa或\￥&計算色度分量的加權(quán)后的均值來校正中心色度分量Cb5 或C。在等式(7)中，Cb5，和Cr5，分別指示校正后的中心色度分量。
o>;=^s-， C>5=^4- …(7)
如上所述，使用關(guān)于與特定像素鄰近的像素(例如，8個像素)的信息 來校正所述特定像素的色度分量。
然而，以上校正色度的方法不足以校正具有在圖像的大面積中明顯的強 色度的特征的特殊色差?？紤]到該事實，本發(fā)明提出了另外使用色度建模函 數(shù)校正中心像素的色度和與中心像素鄰近的像素的色度的方法，所述色度建 模函數(shù)基于透鏡或圖像傳感器的光學(xué)特性。所述方法使用鄰近像素的色度來 增加權(quán)重，從而具有強色度的色差區(qū)域可變?yōu)闊o色，或具有接近鄰近像素的 色度的色度。
圖14將具有色差的圖像61和在使用以上方法對圖像61進行了校正之后 獲得的圖像63進行比較。盡管在校正之前圖像61的顏色剖面62中的B分量 和R分量之間具有大的差，但在對圖像61校正之后獲得的圖像63的顏色剖
面64中減小了 B分量和R分量之間的差。即，去除了大面積中明顯的色差。 參照圖2，色度系數(shù)產(chǎn)生單元150獲得基于透鏡或圖像傳感器的光學(xué)特 性(參數(shù))的色度建模函數(shù)，并把將被校正的像素和與該像素鄰近的像素的 色度應(yīng)用于所述色度建模函數(shù)來產(chǎn)生色度系數(shù)。所述色度建模函數(shù)是指示透 鏡在哪些色度值下很可能引起色差的概率密度函數(shù)。
由于色度建模函數(shù)基于統(tǒng)計學(xué)，所以該色度建模函數(shù)可遵循例如高斯分 布。在高斯分布中，由透鏡的特性來確定均值和標準差。由于透鏡可對Cb 和Cr分量中的每一個具有不同的特性，所以還可對Cb和Cr分量中的每一個 獲得高斯分布。例如，參照圖15，如果根據(jù)透鏡的特性Cb分量遵循高斯分 布71，則Cr分量可遵循另一高斯分布72或73。在圖15中，Gauss—LUT指 示高斯分布函數(shù)或高斯查找表。
如果將3x3的色度分量中的每一個帶入Gauss—LUT，則可對Cb和Cr 分量中的每一個獲得共9個值。色度系數(shù)產(chǎn)生單元150可通過將這9個值乘 以第一權(quán)重Wgb和WcR中的每一個來產(chǎn)生色度系數(shù)?？赏ㄟ^等式(8)來定
義用于獲得色度系數(shù)OCcb和OCcr的更具體的關(guān)系式。在等式8中，P是用于
控制色度系數(shù)的大小的常數(shù)。
a cb = (3 x wGB x Gauss_LUT(Cb)
a c,. = (3 x wGR x Gauss—LUT(Cr) ...(8) 在等式(8)中，由于Wc;b、 WGR、 Cb和Cr中的每一個都包括9個值，
所以色度系數(shù)occb和ac,.中的每一個都具有9個值，即3x3的塊大小。另夕卜，
將色度系數(shù)C(cb和CXcr中的每一個加到等式(7)的分母，從而提供了另外的
色度校正(減小)效果。
色度校正單元160可另外將色度系數(shù)acb和a&應(yīng)用于等式(7)并獲得
由等式(9)定義的校正后的色度分量。
<formula>formula see original document page 13</formula>
如上所述，使用關(guān)于與特定像素(預(yù)定大小的塊中的中心像素)鄰近的 像素(例如，8個像素)的信息來校正所述特定像素的色度分量。
圖像輸出單元170原樣輸出被色差區(qū)域感測單元120確定為沒有包括在 色差區(qū)域中的色度分量，并將被確定為包括在色差區(qū)域中的色度分量輸出為
由色度校正單元160校正的值。在這種情況下，圖^象輸出單元170可將被劃 分成亮度信號和色度信號的信號轉(zhuǎn)換為可在顯示屏幕上顯示的RGB信號。
以上參照圖2至圖6描述的每個組件可被實現(xiàn)為軟件組件(例如，在存 儲器的預(yù)定區(qū)域中執(zhí)行的任務(wù)、類、子程序、進程、對象、執(zhí)行線程或程序) 或硬件組件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC))。 另外，所述組件可包括軟件組件和硬件組件的組合。所述組件可駐留在計算 機可讀存儲介質(zhì)上，或者可分布于多個計算機。
根據(jù)本發(fā)明的色差校正技術(shù)可有效去除各種色差(例如，LCA、 TCA和 光暈)。
盡管本發(fā)明已參照其示例性的實施例被具體描述和顯示的，但是本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍 的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種改變。所述示例性的實施例應(yīng)該 被認為是僅為描述意義上的，而不是為了限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種色差校正設(shè)備，包括:色差區(qū)域感測單元，分析輸入圖像的亮度信號，并感測具有色差的區(qū)域；顏色梯度計算單元，基于輸入圖像的顏色分量的梯度之間的差來計算指示色差的程度的第一權(quán)重；亮度梯度計算單元，基于輸入圖像的亮度分量的梯度來計算指示色差的程度的第二權(quán)重；色度校正單元，基于通過將第一權(quán)重乘以第二權(quán)重獲得的值來校正在感測的區(qū)域中包括的輸入圖像的像素的色度。
2、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括色度系數(shù)產(chǎn)生單元，獲得基于透 鏡或圖像傳感器的光學(xué)特性的色度建模函數(shù)，并通過將色度分量應(yīng)用于色度 建模函數(shù)的結(jié)果乘以第一權(quán)重來產(chǎn)生色度系數(shù)，其中，色度校正單元使用色 度系數(shù)來另外校正輸入圖像的像素的色度。
3、 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，色度建模函數(shù)對于每個色度分量具 有不同的高斯分布。
4、 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，色度校正單元將輸入圖像的像素的 色度校正為隨色度系數(shù)的增加而變得非常低。
5、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，如果將Sobel濾波器應(yīng)用于輸入圖 像的像素的結(jié)果超過預(yù)定閾值，則色差區(qū)域感測單元確定該像素具有色差。
6、 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，如果預(yù)定大小的塊中包括的任何一 個像素具有色差，則色差區(qū)域感測單元確定該塊中的所有像素都具有色差。
7、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，顏色梯度計算單元通過以下操作來 計算第一權(quán)重針對每個顏色分量計算中心l象素和與該中心像素鄰近的每個 像素之間的顏色梯度，計算所計算的梯度之間的差，并將計算的差應(yīng)用于單 調(diào)遞增函數(shù)。
8、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，亮度梯度計算單元通過計算輸入圖 像的像素的亮度分量和與該像素鄰近的每個像素的亮度分量之間的梯度，并 將計算的梯度應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)來計算第二權(quán)重。
9、 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)定函數(shù)包括第一單調(diào)遞增部 分、單調(diào)遞減部分和第二單調(diào)遞增部分。
10、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，色度校正單元通過使用相乘之后 獲得的值作為權(quán)重來計算感測的區(qū)域中包括的像素的色度和與該像素鄰近的 像素的色度的加權(quán)均值，并基于該加權(quán)均值來校正感測的區(qū)域中包括的像素的色度。
11、 一種色差4交正方法，包括 分析輸入圖像的亮度信號，并感測具有色差的區(qū)域； 基于輸入圖像的顏色分量的梯度之間的差來計算指示色差的程度的第一權(quán)重；基于輸入圖像的亮度分量的梯度來計算指示色差的程度的第二權(quán)重； 基于通過將第一權(quán)重乘以第二權(quán)重獲得的值來校正在感測的區(qū)域中包括 的輸入圖像的像素的色度。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括 獲得基于透鏡或圖像傳感器的光學(xué)特性的色度建模函數(shù)；通過將色度分量應(yīng)用于色度建模函數(shù)的結(jié)果乘以第 一權(quán)重來產(chǎn)生色度系數(shù)，其中，校正色度的步驟包括使用色度系數(shù)來另外校正輸入圖像的像素的色度。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，色度建模函數(shù)對于每個色度分量 具有不同的高斯分布。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，校正色度的步驟還包括將輸入 圖像的像素的色度校正為隨色度系數(shù)的增加而變得非常低。
15、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，感測具有色差的區(qū)域的步驟包括 如果將Sobd濾波器應(yīng)用于輸入圖像的像素的結(jié)果超過預(yù)定閾值，則確定該 像素具有色差。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，感測具有色差的區(qū)域的步驟還包 括如果預(yù)定大小的塊中包括的任何一個像素具有色差，則確定該塊中的所 有像素都具有色差。
17、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，計算第一權(quán)重的步驟包括 針對每個顏色分量計算中心像素和與該中心像素鄰近的每個像素之間的梯度；計算所計算的梯度之間的差； 將計算的差應(yīng)用于單調(diào)遞增函^:。
18、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，計算第二權(quán)重的步驟包括 計算輸入圖像的像素的亮度分量和與該像素鄰近的每個像素的亮度分量之間的梯度；將計算的梯度應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述預(yù)定函數(shù)包括第一單調(diào)遞增 部分、單調(diào)遞減部分和第二單調(diào)遞增部分。
20、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，校正色度的步驟包括使用相乘之后獲得的值作為權(quán)重來計算感測的區(qū)域中包括的像素的色度 和與該像素鄰近的像素的色度的加權(quán)均值；基于該加權(quán)均值來^f交正感測的區(qū)域中包括的^f象素的色度。
全文摘要
提供了一種校正圖像的色差的方法和設(shè)備，在用于圖像拾取裝置的圖像處理設(shè)備或顯示圖像處理設(shè)備中使用所述方法和設(shè)備。所述色差校正設(shè)備包括色差區(qū)域感測單元，分析輸入圖像的亮度信號，并感測具有色差的區(qū)域；顏色梯度計算單元，基于輸入圖像的顏色分量的梯度之間的差來計算指示色差的程度的第一權(quán)重；亮度梯度計算單元，基于輸入圖像的亮度分量的梯度來計算指示色差的程度的第二權(quán)重；色度校正單元，基于通過將第一權(quán)重乘以第二權(quán)重獲得的值來校正在感測的區(qū)域中包括的輸入圖像的像素的色度。
文檔編號H04N1/56GK101374191SQ200810212608
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者姜周泳, 李性德, 林宰均, 玉賢旭 申請人:三星電子株式會社;三星電機株式會社