[发明专利]影像色彩还原与增强电路

说明书

一种影像色彩还原与增强电路，其中电路主要包括暂存影像信息的存储器，由处理色彩还原与亮度重建的电路共用，并包括执行内插还原影像的色彩还原电路以及全域映射电路，能根据影像信息中各像素经还原的红色、绿色与蓝色信息得出亮度信息，经映射后输出经影像色彩还原与亮度重建的彩色影像。其中，还可以根据一边缘纹理特征判定电路得出的像素方向性进行色彩还原，或由一亮度估算电路根据各像素的方向性以计算出的绿色信息作为区域的亮度信息，最后可得到经影像色彩还原与亮度重建的彩色影像。

技术领域

说明书公开一种影像处理技术，特别是一种针对影像感测器获取的影像数据进行色彩与亮度重建的影像色彩还原与增强电路，以及其中影像处理方法。

背景技术

现行多数具有摄像机的电子产品，如数码相机、监控系统、手机、笔记本电脑、摄影机等，在影像感测器技术中，都会在每一个像素位置上，感光元件通过贝尔色彩滤波矩阵(Bayer Color Filter Array,Bayer CFA)记录红色、绿色、蓝色等色彩值，形成如RGBR、GRGB或RGGB等排列形态的组合。在一些特殊应用上，特定个感光元件也可以记录不同的感光信息，例如红外光感测值(IR)与白色(White)等信息，以构成RGBIR2x2、RGBIR4x4、RGBW等形式的感光值，这样的感光元件可以让电子产品在设计上无需额外的红外光滤色片(IRcut)，可降低成本及增加应用性。在影像感测器上获取到通过贝尔色彩滤波矩阵得到的色彩值，可经过影像信号处理(Image Signal Processing,ISP)将每一像素上重建出红色、绿色与蓝色的三原色信息，以还原全彩影像。

由于进行色彩重建的过程中，对单一像素处理时，需要参考周围的色彩信息与信号强度，因此在相关影像感测集成电路(IC)的设计上，需要占用存储器缓冲空间(linebuffer)，预先存储当点以外的信息，当存储器缓冲空间占用越多，相关集成电路设计的面积就会越大，成本就会越高。

曾有现有技术利用预先估算最小平方误差来估测邻近欲采用色彩像素的权重值，并进行色彩还原，或是利用原始影像数据计算与邻近像素方向的权值，或以色彩差异值作为方向权值的判断，再利用此权值进行内插像素，或是利用直方图统计计算出全域映射曲线的方法。不过，这些现有技术并无法有效地将其色彩还原与影像增强同时进行处理，并且也无法有效解决过程中产生的副作用，例如：垂直水平边上产生拉链状、色彩重叠、摩尔纹、假色等。

此外，现有技术在影像信号处理过程中，影像色彩还原往往都只着重在色彩的呈现，因此导致影像中区域对比过低，若要处理亮度，将再额外设计一个模块来进行调整。换言之，若额外的模块是以单点方式处理，将会少了周围的信息参考，无法根据实际画面信息进行动态的调整；若额外的模块需要占用存储器缓冲空间，则会增加其面积及成本。

发明内容

为了解决现有技术因为处理像素周围色彩与信号时需要占用大面积缓冲空间的问题，说明书公开一种影像色彩还原与增强电路与方法，可以在有限的存储器缓冲空间中还原出低副作用(side effect)或是没有副作用的影像，并能实现以共用及有限的存储器缓冲空间中进行色彩还原与亮度增强的目的。

根据实施例，所述的影像色彩还原与增强电路主要的元件包括一存储器，可用以暂存一影像信息，由处理色彩还原与亮度重建的电路共用；一色彩还原电路，自存储器得到影像信息后，执行一影像内插以得到每个影像的红色、绿色、蓝色信息；以及一全域映射电路，当自色彩还原电路得到还原后的红色、绿色与蓝色信息，可以各区域中绿色信息当作区域的亮度信息，并在进行一全域映射后，可输出经影像色彩还原与亮度重建的彩色影像。

在一实施例中，影像色彩还原与增强电路还包括一亮度估算电路，通过低通滤波器得出影像信息中各像素的亮度值；可包括一色彩映射电路，对通过色彩还原电路得到对各像素还原出的红色、绿色、蓝色进行亮度的重建。