发明名称 在数位图像撷取系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法与装置
摘要 一种于数位图像撷取系统中,对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法与装置。本发明于资料训练阶段中输入大量图像样本作分析统计,并对照其相对应的全彩图像,将最佳结果纪录于资料库。于资料应用阶段中查询资料库,重建色彩过滤阵列图像。利用本发明之解马赛克图片的效果佳,硬体的需求低,并且容易硬体化。由于本发明把所有的图素关系皆做成资料库来统计,因此资料库不限于唯一一组,可视情况调整或更新资料库,具有相当大的弹性。
申请公布号 TWI249336 申请公布日期 2006.02.11
申请号 TW093134913 申请日期 2004.11.15
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 陈志龙;林建宏;吴宗宪;尹宗耀;王启龙
分类号 H04N1/56;G06K9/46 主分类号 H04N1/56
代理机构 代理人
主权项 1.一种在数位图像撷取系统中对色彩过滤阵列图 像解马赛克的方法,该方法包含一资料训练阶段与 一资料应用阶段,该资料训练阶段中包含下列步骤 : (a1)准备多数个色彩过滤阵列图像样本暨其相对应 之全彩图像,每一全彩图像中的每一图素包含至少 三种颜色实际値; (a2)对每一色彩过滤阵列图像样本中的每一目标图 素,取出一相对应的处理窗,并量化该处理窗中之 所有图素成为一组样本索引; (a3)依据各该目标图素之相对应处理窗中之图素的 颜色値与相对应的样本索引,使用多数组可行系数 组合以得出各该目标图素所缺的每一颜色重建値, 再计算各该目标图素所缺的每一颜色重建値与实 际値之间的误差値;以及 (a4)决定每一组样本索引与其所缺的每一颜色对应 的最佳系数组合,并输出至一资料库; 该资料应用阶段包含下列步骤: (b1)输入一色彩过滤阵列图像,针对每一目标图素, 取出一相对应的处理窗并量化该处理窗中之所有 图素成为一组样本索引;以及 (b2)根据每一目标图素所缺的每一颜色,输入其相 对应之样本索引至该资料库,以得到每一目标图素 所缺的每一颜色对应的最佳系数组合,再依据该目 标图素之相对应处理窗中之图素的颜色値,计算出 每一目标图素所缺的每一颜色重建値。 2.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a2)中的该量化动作是分别将该处理窗中所有相 同颜色的图素之亮度相互比较,再将每个图素的相 对亮度大小二进位化后以至少一个位元表示之。 3.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a2)中该处理窗系在该目标图素的周围,包含目 标图素在内的有限图素所涵盖的一个区域范围。 4.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中与步骤(b2)中该目标图素之相对应处理窗 中之图素系相对应处理窗所涵盖之区域范围内的 全部图素。 5.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中与步骤(b2)中该目标图素之相对应处理窗 之图素系相对应处理窗所涵盖之区域范围内的部 份图素。 6.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中与步骤(b2)中的该颜色値系原始颜色値。 7.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中与步骤(b2)中的该颜色値系原始颜色値,搭 配重建过程中先重建出的一种或一种以上的颜色 重建値。 8.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中该处理窗中目标图素所缺的颜色的重建値 为可行系数组合与目标图素之相对应处理窗中之 图素的原始颜色値的函数。 9.如申请专利范围第8项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中该处理窗中目标图素所缺的颜色的重建値 为可行系数组合、目标图素之相对应处理窗中之 图素的原始颜色値与重建过程中先重建出的颜色 値的函数。 10.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a4)中该决定动作是从该多数组可行系数中,选 择误差値最小的可行系数组合为一最佳系数组合 。 11.如申请专利范围第1项所述之在数位图像撷取系 统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的方法,其中步 骤(a3)中之该误差値系表示两张图像间的差値之一 距离测度。 12.一种在数位图像撷取系统中对色彩过滤阵列图 像解马赛克的装置,包含: 一取样器,根据输入的多数个色彩过滤阵列图像, 对每一色彩过滤阵列图像中的每一目标图素,取一 相对应的处理窗,取得该处理窗中的所有图素的原 始颜色値; 一量化器,接收并量化该所有图素的原始颜色値, 再产生一组样本索引; 一误差计算与选择器,接收该所有图素的原始颜色 値与该组样本索引,并根据输入之相对应于该色彩 过滤阵列图像的全彩图像,利用多数组可行系数组 合以得出各该目标图素所缺的每一颜色重建値,再 计算每一颜色重建値与实际値之间的误差値,然后 从该多数组可行系数组合与其相对应的误差値之 中,决定并产生该组样本索引与该目标图素所缺每 一颜色对应的最佳系数组合; 一资料库储存器,接收与储存该组样本索引与其所 缺每一颜色对应的该最佳系数组合,并根据该组样 本索引,产生该目标图素所缺每一颜色对应的最佳 系数组合;以及 一图像重建器,根据由该目标图素所缺每一颜色对 应的最佳系数组合与目标图素之相对应处理窗中 之图素的颜色値,产生每一目标图素所缺每一颜色 的重建値。 13.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该图像重建器所根据之该目标图素之相对应处理 窗中之图素系相对应处理窗所涵盖之区域范围内 的全部图素。 14.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该图像重建器所根据之该目标图素之相对应处理 窗之部分图素系相对应处理窗所涵盖之区域范围 内的部份图素。 15.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该误差计算与选择器从该多数组可行系数中,选择 误差値最小的可行系数组合为一最佳系数组合。 16.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该误差値系表示两张图像间的差値之一距离测度 。 17.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵刋图像解马赛克的装置,其中 该资料库储存器为一可纪录媒体。 18.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该资料库储存器为一随机存取记忆体、或一唯读 记忆体、或一记忆卡、或一光碟。 19.如申请专利范围第12项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该图像重建器所依据的该颜色値系原始颜色値。 20.如申请专利范围第19项所述之在数位图像撷取 系统中对色彩过滤阵列图像解马赛克的装置,其中 该图像重建器更依据该原始颜色値,搭配已产生的 颜色重建値,以重建尚未产生之其他颜色重建値。 图式简单说明: 第一图系本发明在数位图像撷取系统中,对色彩过 滤阵列图像解马赛克方法的流程图。 第二A图系根据本发明,色彩过滤阵列图像与处理 窗的关系图。 第二B图系目标图素的样本索引、绿色可行系数组 合与误差値关系表。 第二C图系目标图素的样本索引、红色可行系数组 合与误差値关系表。 第三图系根据本发明之解马赛克装置的结构图。 第四A~第四B图系不同形状的处理窗。 第五图为比较五种不同解马赛克方法所完成的PSNR 値。 第六图说明使用五种不同解马赛克方法所需的硬 体需求表。
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