專利名稱：影像處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像處理技術(shù)，尤其涉及一種影像處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，伽瑪表(Gamma Table)的運(yùn)作方式是對影像感測器(Image Sensor)輸出的信號透過對應(yīng)的方式重新作安排，對圖像的最直接影響就是灰階亮度的表現(xiàn)。影像感測器的輸出信號包括紅、綠、藍(lán)(R、 G、 B)三個(gè)通道(channel)的值，該三個(gè)值為對光的R、 G、 B亮度的一個(gè)反應(yīng)值。若該影像感測器的輸出信號的數(shù)據(jù)為八位數(shù)據(jù)(8-bit)，則該影像感測器的輸出信號的紅色通道(Red Channel, RC)、綠色通道(Green Channel, GC)及藍(lán)色通道(BlueChannel, BC)的光反應(yīng)值最高均可到達(dá)28-1=255，但是，該影像感測器在不受光的情況下，依然會(huì)輸出不為零的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值，導(dǎo)致RC、 GC及BC的光反應(yīng)值為255的時(shí)候，其實(shí)際值達(dá)不到255。
因此，需要作光黑偵測(Optical Black Detection, OB Detection),請參閱圖l，為影像感測器的受光示意圖。區(qū)域D為該影像感測器可感光的區(qū)域，區(qū)域E為透過鏡頭可受光的最大范圍，區(qū)域A為該區(qū)域D中的除區(qū)域E之外的透過鏡頭無法受光的區(qū)域，區(qū)域C為光黑偵測單元用于偵測光黑值(OB value)的區(qū)域。該區(qū)域C可自由變動(dòng)，只要為區(qū)域A中的一部分即可，但是，該區(qū)域C在相機(jī)中設(shè)定之后，就保持不變。光黑偵測單元對該區(qū)域C偵測的光反應(yīng)平均值就是光黑值，表明在不受光的情況下，該影像感測器依然輸出亮度為光黑值的數(shù)據(jù)信號。因此，該RC、該GC及該BC的實(shí)際光反應(yīng)值為255減去該光黑值，造成需要對該減去的光黑值做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，若不對該減去的光黑值做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，則在經(jīng)過色彩增益控制(Color GainControl)單元之后，影像高亮度的區(qū)域存在偏色的現(xiàn)象。因此，需要利用伽瑪校正(GammaCorrection)裝置對其內(nèi)置的伽瑪曲線做微調(diào)，剛好可以透過對應(yīng)的方式將失去的亮度補(bǔ)回來。這種情況下，伽瑪表的設(shè)計(jì)，就必須對該影像感測器的輸出數(shù)據(jù)在(T200之間作標(biāo)準(zhǔn)化(normalization)，將其標(biāo)準(zhǔn)(normalize)至l」0 255的區(qū)間，以確保最后輸出的影像或圖片，在RC、 GC及BC的光反應(yīng)值的亮度表現(xiàn)上可以達(dá)到飽和。
以上對減去的光黑值所做的補(bǔ)償方法其采用的原理是對亮度分布做調(diào)整，但是，該影像感測器的輸出信號中的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在顯示上會(huì)存在比例失調(diào)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
4有鑒于此，有必要提供一種能對影像感測器的輸出信號中的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值維持原本比例的影像處理裝置及方法。
一種影像處理裝置，其用于處理影像感測器的輸出信號，該輸出信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該影像處理裝置包括 一個(gè)色彩增益控制單元及一個(gè)伽瑪校正單元，該色彩增益控制單元包括有與該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道相對應(yīng)的紅增益調(diào)整值、綠增益調(diào)整值及藍(lán)增益調(diào)整值，該色彩增益控制單元將該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅、綠及藍(lán)三個(gè)增益調(diào)整值，獲得第一信號，該伽瑪校正單元對該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。
一種影像處理方法，其用于處理影像感測器的輸出信號，該輸出信號包括紅色通道、綠
色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該影像處理方法包括以下步驟
根據(jù)該輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值演算出一個(gè)紅增益初始值
、 一個(gè)綠增益初始值及一個(gè)藍(lán)增益初始值；
將該紅增益初始值、該綠增益初始值及該藍(lán)增益初始值分別乘上一個(gè)系數(shù)對應(yīng)得到一個(gè)紅增益調(diào)整值、 一個(gè)綠增益調(diào)整值及一個(gè)藍(lán)增益調(diào)整值；
將該輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅增益調(diào)整值、該綠增益調(diào)整值及該藍(lán)增益調(diào)整值，獲得第一信號；及
將該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。
與先前技術(shù)相比，所述影像處理裝置及方法，將該影像感測器的輸出信號的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在該色彩增益控制單元內(nèi)提前進(jìn)行了補(bǔ)償，從而轉(zhuǎn)換成第一信號，該伽瑪校正單元僅需對該第一信號做校正處理，確保了該輸出信號的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在顯示上比例達(dá)到協(xié)調(diào)，且均可達(dá)到最高值，從而高亮度顏色可達(dá)到飽和。


圖1為現(xiàn)有影像感測器的受光示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的影像處理裝置的功能示意圖。
圖3為圖2中自動(dòng)白平衡控制子單元與光黑補(bǔ)償子單元的功能示意圖。
圖4為本發(fā)明提供的影像處理方法的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參閱圖2，為本發(fā)明提供的影像處理裝置ll的功能示意圖。該影像處理裝置ll用于處理影像感測器IO (Image Sensor)的輸出信號Y，該輸出信號Y包括紅色通道(Red Channel,RC)、綠色通道(Green Channel, GC)及藍(lán)色通道(Blue Channel, BC)的光反應(yīng)值。該影像感測器10包括一個(gè)受光區(qū)L1及一個(gè)光黑區(qū)L2，該受光區(qū)L1用于將光信號轉(zhuǎn)化為影像信號Y1，該光黑區(qū)L2用于產(chǎn)生對應(yīng)該影像信號Y1的光黑值S，該影像信號Y1包括RC、 GC及BC的光反應(yīng)值，該輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值對應(yīng)為該影像信號Y1的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值分別減去該光黑值S。
該影像處理裝置ll包括一個(gè)色彩增益控制(Color Gain Control)單元l 10、 一個(gè)伽瑪校正(Gamma Correction)單元120。該色彩增益控制單元l 10包括一個(gè)自動(dòng)白平衡控制(AWBControl)子單元lll及一個(gè)光黑補(bǔ)償(0B Compensation)子單元l 12。請參閱圖3， i亥自動(dòng)白平衡控制子單元111根據(jù)該影像感測器10的輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值演算出一個(gè)紅增益初始值GR。ri、 一個(gè)綠增益初始值GG。ri及一個(gè)藍(lán)增益初始值GB。ri，該光黑補(bǔ)償子單元l 12將該紅增益初始值GR。ri、該綠增益初始值GG。ri及該藍(lán)增益初始值GB。ri分別乘上一個(gè)系數(shù)K對應(yīng)得到一個(gè)紅增益調(diào)整值GRnew、 一個(gè)綠增益調(diào)整值GGnew及一個(gè)藍(lán)增益調(diào)整值GBnew。
g卩，該紅增益初始值GR。ri、該綠增益初始值GG。ri及該藍(lán)增益初始值GB。ri與該紅增益調(diào)整值GRnew、該綠增益調(diào)整值GGnew及該藍(lán)增益調(diào)整值GBnew之間的關(guān)系可由以下式子表示
GEW = GRon X K ，G" = X K ，GBn = GB。n X K
其中，該系數(shù)K滿足式子
K = ^^2n-1-S，
其中，n表示影像感測器10的輸出信號Y的數(shù)據(jù)位數(shù)，S表示光黑值。若該影像感測器IO的輸出信號Y的數(shù)據(jù)為八位數(shù)據(jù)(8-bit)，則該影像感測器10的輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值的最大值均能達(dá)到28-1=255，若該影像感測器10的輸出信號Y的數(shù)據(jù)為10位數(shù)據(jù)，則其對應(yīng)的最大值為21()-1=1023;也可以為12位數(shù)據(jù)，則其對應(yīng)的最大值為212-1=4095;或者為其他n位數(shù)據(jù)，則其對應(yīng)的最大值為2n-l。
該色彩增益控制單元110將該影像感測器10的輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅增益調(diào)整值GRnew、該綠增益調(diào)整值GGnew及該藍(lán)增益調(diào)整值GBnew，獲得第一信號X1，該伽瑪校正單元120對該第一信號X1僅進(jìn)行伽瑪校正處理，得到第二信號X2，該第二信號X2的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在顯示上維持原本比例，且均可達(dá)到最高值，從而高亮度顏色可達(dá)到飽和。
請參閱圖4，為本發(fā)明提供的影像處理方法流程圖，該影像處理方法用于處理影像感測器10的輸出信號Y，其包括以下步驟
6步驟Sll，根據(jù)輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值演算出一個(gè)紅增 益初始值、 一個(gè)綠增益初始值及一個(gè)藍(lán)增益初始值。色彩增益控制單元110的自動(dòng)白平衡控 制子單元111根據(jù)影像感測器10的輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值演算出一個(gè)紅增益初始 值GR。ri、 一個(gè)綠增益初始值GG。ri及一個(gè)藍(lán)增益初始值GB。ri。
步驟S12，將該紅增益初始值、該綠增益初始值及該藍(lán)增益初始值分別乘上一個(gè)系數(shù)對 應(yīng)得到一個(gè)紅增益調(diào)整值、 一個(gè)綠增益調(diào)整值及一個(gè)藍(lán)增益調(diào)整值。色彩增益控制單元iio
的光黑補(bǔ)償子單元112將該紅增益初始值GR。ri、該綠增益初始值GG。ri及該藍(lán)增益初始值GB。ri分 別乘上一個(gè)系數(shù)K對應(yīng)得到一個(gè)紅增益調(diào)整值GRnew、 一個(gè)綠增益調(diào)整值GGnew及一個(gè)藍(lán)增益調(diào) 整值G化ew。該系數(shù)K滿足式子
K = ^^ 2n-1-S，
其中，n表示影像感測器10的輸出信號Y的數(shù)據(jù)位數(shù)，S表示光黑值。
步驟S13，將該輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅增 益調(diào)整值、該綠增益調(diào)整值及該藍(lán)增益調(diào)整值，獲得第一信號。色彩增益控制單元110將該 影像感測器10的輸出信號Y的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅增益調(diào)整值GRnew、該綠增 益調(diào)整值GGnew及該藍(lán)增益調(diào)整值GBnew，獲得第一信號X1 。
最后，進(jìn)行步驟S14，將該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。伽瑪校正單元120對該第一信 號X1僅進(jìn)行伽瑪校正處理，得到第二信號X2，該第二信號X2的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在顯示 上維持原本比例，且均可達(dá)到最高值，從而高亮度顏色可達(dá)到飽和。
與先前技術(shù)相比，所述影像處理裝置及方法，將該影像感測器的輸出信號的RC、 GC及 BC的光反應(yīng)值在該色彩增益控制單元內(nèi)提前進(jìn)行了補(bǔ)償，從而轉(zhuǎn)換成第一信號，該伽瑪校正 單元僅需對該第一信號做校正處理，確保了該輸出信號的RC、 GC及BC的光反應(yīng)值在顯示上比 例達(dá)到協(xié)調(diào)，且均可達(dá)到最高值，從而高亮度顏色可達(dá)到飽和。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式披露如上，但是，其并非用以限定本發(fā)明，另外，本領(lǐng)域 技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都 應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種影像處理裝置，其用于處理影像感測器的輸出信號，該輸出信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該影像處理裝置包括一個(gè)色彩增益控制單元及一個(gè)伽瑪校正單元，其特征在于，該色彩增益控制單元包括有與該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道相對應(yīng)的紅增益調(diào)整值、綠增益調(diào)整值及藍(lán)增益調(diào)整值，該色彩增益控制單元將該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅、綠及藍(lán)三個(gè)增益調(diào)整值，獲得第一信號，該伽瑪校正單元對該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。
2.如權(quán)利要求l所述的影像處理裝置，其特征在于，該影像感測器 包括一個(gè)受光區(qū)與一個(gè)光黑區(qū)，該受光區(qū)用于將光信號轉(zhuǎn)化為影像信號，該光黑區(qū)用于產(chǎn)生 對應(yīng)該影像信號的光黑值，該影像信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該 輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)為該影像信號的紅色通道、綠色 通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值分別減去該光黑值。
3.如權(quán)利要求l所述的影像處理裝置，其特征在于，該色彩增益控制單元包括一個(gè)自動(dòng)白平衡控制子單元及一個(gè)光黑補(bǔ)償子單元，該自動(dòng)白平衡控制子單元根 據(jù)該影像感測器的輸出信號演算出一個(gè)紅增益初始值、 一個(gè)綠增益初始值及一個(gè)藍(lán)增益初始 值，該光黑補(bǔ)償子單元將該紅增益初始值、該綠增益初始值及該藍(lán)增益初始值分別乘上一個(gè) 系數(shù)對應(yīng)得到該紅增益調(diào)整值、該綠增益調(diào)整值及該藍(lán)增益調(diào)整值。
4.如權(quán)利要求3所述的影像處理裝置，其特征在于，該系數(shù)滿足式2n-l子211—1 —S，其中，n表示該影像感測器的輸出信號的數(shù)據(jù)位數(shù)，S表示光黑值。
5. 一種影像處理方法，其用于處理影像感測器的輸出信號，該輸出 信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該影像處理方法包括以下步驟 根據(jù)該輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值演算出一個(gè)紅增益初始值、 一個(gè)綠增益初始值及一個(gè)藍(lán)增益初始值；將該紅增益初始值、該綠增益初始值及該藍(lán)增益初始值分別乘上一個(gè)系數(shù)對應(yīng)得到一個(gè)紅增益調(diào)整值、 一個(gè)綠增益調(diào)整值及一個(gè)藍(lán)增益調(diào)整值；將該輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅增益調(diào)整值 、該綠增益調(diào)整值及該藍(lán)增益調(diào)整值，獲得第一信號；及將該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。
6.如權(quán)利要求5所述的影像處理方法，其特征在于，該影像感測器 包括一個(gè)受光區(qū)與一個(gè)光黑區(qū)，該受光區(qū)用于將光信號轉(zhuǎn)化為影像信號，該光黑區(qū)用于產(chǎn)生 對應(yīng)該影像信號的光黑值，該影像信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該 輸出信號的紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)為該影像信號的紅色通道、綠色 通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值分別減去該光黑值。
7.如權(quán)利要求6所述的影像處理方法，其特征在于，該系數(shù)滿足以2n-l下式子211—1_S，其中，n表示該影像感測器的輸出信號的數(shù)據(jù)位數(shù)，S表示光黑值。
全文摘要
一種影像處理裝置，其用于處理影像感測器的輸出信號，該輸出信號包括紅色通道、綠色通道及藍(lán)色通道的光反應(yīng)值，該影像處理裝置包括一個(gè)色彩增益控制單元及一個(gè)伽瑪校正單元，該色彩增益控制單元包括有與該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道相對應(yīng)的紅增益調(diào)整值、綠增益調(diào)整值及藍(lán)增益調(diào)整值，該色彩增益控制單元將該紅色通道、該綠色通道及該藍(lán)色通道的光反應(yīng)值對應(yīng)乘上該紅、綠及藍(lán)三個(gè)增益調(diào)整值，獲得第一信號，該伽瑪校正單元對該第一信號僅進(jìn)行伽瑪校正處理。本發(fā)明還提供了一種影像處理方法。
文檔編號H04N9/04GK101500171SQ20081030024
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者周存厚 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司