色彩内插系统及方法技术方案

本发明专利技术是有关于一种色彩内插系统及方法，其中的空间回旋积（ｓｐａｔｉａｌ　ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）单元接收影像感测器的输出并对其进行空间回旋积运算，以产生回旋积输出。色彩内插单元对回旋积输出进行色彩内插运算，以产生色彩内插输出。空间反回旋积（ｓｐａｔｉａｌ　ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）单元使用空间回旋积运算的逆运算以对色彩内插输出进行空间反回旋积运算，以产生前处理影像。本发明专利技术的系统架构及色彩内插运算简单，但可保留更多的影像解析度、降低色彩内插错误的比例及提高影像品质，特别是对于影像边缘（ｅｄｇｅ）有较佳的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数字影像处理，特别是涉及一种影像前处理的色彩内插系统及方 法。
技术介绍
摄像装置，例如数字相机或数字摄影机，藉由影像感测器(例如，电荷耦合元件 (CXD)或互补金属氧化半导体(CM0Q影像感测器)将影像光线转换为电子讯号。然而，影 像感测器的每一个光感元件(photosensor)通常仅用以撷取一种颜色，因此经由光感元件 阵列所感测输出的信号并非人眼可观看的完整图像(picture)。因此，一般需经由色彩内插 (colorinterpolation)技术将其转换为图像影像信号，一般又称为影像前处理。影像前处理的色彩内插方法有很多种，有些方法简单但会牺牲影像解析度、降低 对比，甚至造成影像杂讯。有些色彩内插方法虽可保留影像解析度以获得较佳影像品质，但 是其演算法复杂，因而造成运算时间或电路面积的增加。因此，亟需提出一种新颖的色彩内插系统或方法，以不复杂的架构及演算法而能 得到较佳的影像品质。由此可见，上述现有的数字影像处理在产品、方法与使用上，显然仍存在有不便与 缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解 决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结 构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新 的，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的数字影像处理存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制 造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种 新的，能够改进一般现有的数字影像处理，使其更具有实用性。经过不 断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的数字影像处理存在的缺陷，而提供一种新的 ，所要解决的技术问题是使其系统架构及色彩内插运算简单，但可保 留更多的影像解析度、降低色彩内插错误的比例及提高影像品质，特别是对于影像边缘 (edge)有较佳的效果，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术 提出的一种色彩内插(color interpolation)系统，其包括一空间回旋积(spatial convolution)单元，用以接收一影像感测器(imagesensor)的输出并对其进行空间回旋积 运算，以产生一回旋积输出；一色彩内插单元，用以对该回旋积输出进行色彩内插运算，以 产生一色彩内插输出；及一空间反回旋积(spatial deconvolution)单元，用以对该色彩 内插输出进行空间反回旋积运算，以产生一前处理影像，其中该空间反回旋运算为该空间4回旋积运算的逆运算。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的色彩内插系统，其中所述的空间回旋积单元包含一空间滤波器(spatial filter)ο前述的色彩内插系统，其中所述的空间滤波器包含一高通滤波器(high-pass filter)ο前述的色彩内插系统，其中所述的高通滤波器包含一高通滤波矩阵，其系数包含 t示}(standard deviation)。前述的色彩内插系统，其中所述的空间反回旋积单元包含一矩阵，其为该高通滤 波矩阵的反矩阵。前述的色彩内插系统，其中所述的色彩内插单元的色彩内插运算为非可适性 (non-adaptive)色彩内插运算，其对整体(global)该回旋积输出的每一像素均执行相同运算。前述的色彩内插系统，其中所述的非可适性色彩内插运算包含双线性内插法 (bilinear interpolation)。前述的色彩内插系统，其中所述的色彩内插单元的色彩内插运算为可适性 (adaptive)色彩内插运算，其根据该回旋积输出的个别区域(local)的趋势而对像素执行 不同运算。前述的色彩内插系统，其中所述的可适性色彩内插运算包含边缘感测内插法 (edge sensing interpolation)0前述的色彩内插系统，其中所述的影像感测器包含一拜耳(Bayer)彩色滤波阵列 (CFA)，以从该影像感测器输出一拜耳图样排列。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的 一种色彩内插(color interpolation)方法，其包括接收一影像感测器(image sensor) 的输出并对其进行空间回旋积运算，以产生一回旋积输出；对该回旋积输出进行色彩内插 运算，以产生一色彩内插输出；及对该色彩内插输出进行空间反回旋积运算，以产生一前处 理影像，其中该空间反回旋运算为该空间回旋积运算的逆运算。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的色彩内插方法，其中所述的空间回旋积运算以一空间滤波器(spatial filter)执行。前述的色彩内插方法，其中所述的空间滤波器包含一高通滤波器(high-pass filter)ο前述的色彩内插方法，其中所述的高通滤波器包含一高通滤波矩阵，其系数包含 t示}(standard deviation)。前述的色彩内插方法，其中所述的空间反回旋运算以一矩阵执行，其为该高通滤 波矩阵的反矩阵。前述的色彩内插方法，其中所述的色彩内插运算为非可适性(non-adaptive)色 彩内插运算，其对整体(global)该回旋积输出的每一像素均执行相同运算。前述的色彩内插方法，其中所述的非可适性色彩内插运算包含双线性内插法(bilinear interpolation)。前述的色彩内插方法，其中所述的色彩内插运算为可适性(adaptive)色彩内插 运算，其根据该回旋积输出的个别区域(local)的趋势而对像素执行不同运算。前述的色彩内插方法，其中所述的可适性色彩内插运算包含边缘感测内插法 (edge sensing interpolation)0前述的色彩内插方法，其中所述的影像感测器包含一拜耳(Bayer)彩色滤波阵列 (CFA)，以从该影像感测器输出一拜耳图样排列。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目 的，本专利技术实施例提出一种，根据本专利技术实施例之一，色彩内插系统主 要包含空间回旋积(spatial convolution)单元、色彩内插单元及空间反回旋积(spatial deconvolution)单元。空间回旋积单元，例如使用标准差(standard deviation)作为系 数的高通滤波器，接收影像感测器的输出并对其进行空间回旋积运算，以产生回旋积输出。 色彩内插单元对回旋积输出进行色彩内插运算，以产生色彩内插输出。空间反回旋积单元 使用空间回旋积运算的逆运算以对色彩内插输出进行空间反回旋积运算，以产生前处理影 像。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果 其系统架构及色彩内插运算简单，但可保留更多的影像解析度、降低色彩内插错误的比例 及提高影像品质，特别是对于影像边缘(edge)有较佳的效果。综上所述，本专利技术是有关于一种，其中的空间回旋积 (spatial convolution)单元接收影像感测器的输出并对其进行空间回旋积运算，以产生 回旋积输出。色彩内插单元对回旋积输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色彩内插系统，其特征在于其包括：一空间回旋积单元，用以接收一影像感测器的输出并对其进行空间回旋积运算，以产生一回旋积输出；一色彩内插单元，用以对该回旋积输出进行色彩内插运算，以产生一色彩内插输出；及一空间反回旋积单元，用以对该色彩内插输出进行空间反回旋积运算，以产生一前处理影像，其中该空间反回旋运算为该空间回旋积运算的逆运算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泰宏，
申请(专利权)人：佳能企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]