[发明专利]图像过曝修正方法与电路系统

说明书

一种图像过曝修正方法与电路系统，电路系统主要包括一图像处理器，经接收图像信息后，对输入图像中的过曝区域执行一图像过曝修正方法，方法包括判断图像中的过曝区域，依照过曝区域的各像素的各通道值给予各像素个别的权重，再根据过曝区域的图像饱和度较低的预期，对过曝区域中的各像素的通道值执行一自动白平衡，除了第一通道值外，逐一以外围像素估算出当前像素的第二通道值与第三通道值，能根据过曝区域中各像素个别的权重，计算出当前像素的第一通道值的修正值，此修正值能让过曝区域的各像素的通道值之间的变异量为最小。

技术领域

本发明涉及一种图像过曝处理的技术，特别是涉及处理图像中过曝区域并执行各通道权重分配避免色偏，而不处理非过曝区域而保留细节信息的图像过曝修正方法与应用方法的电路系统。

背景技术

根据现有图像处理技术，图像处理流程(Pipeline)中会经过增益调整，经过增益的处理后，针对图像过曝(Overexposure)的部分会执行一修剪(Clip)的处理，将超过某个阈值的亮度值减除，但此修剪方式可能会让原本在接近过曝的区域通过彩色滤光数组(CFA)的图像上还可以看到信息，因此处理方式造成细节损失，因此发展出例如色调映像(Tone Mapping)、高动态范围成像(High Dynamic Range，HDR)等技术。

其中，高动态范围成像的技术为拍摄时同时拍摄多张不同曝光设定的图像，再合成为一张图像，可以解决高反差与曝光不均匀的问题，然而，高动态范围成像需要特别的传感器，也就是说所需成本较高，每张图像处理时间也比较长。

在图像处理器(ISP)设计中，对于取得的图像有许多乘上增益的模块，例如图1显示的图像处理模块示意图，包含有镜头阴影校正(Lens Shading Correction，LSC)模块101与自动白平衡(Auto White Balance，AWB)模块103等模块。其中，由于相关装置的镜头的光学特性可能使得图像传感器中心部分接收到的光线比周边强，导致图像中心与周边的亮度不一致，此镜头阴影校正模块101能解决镜头对于光线折射不均导致镜头周边出现阴影的问题；自动白平衡模块103则能根据所接收到的光线属性自动判断出合适的白平衡参数。经各模块增益调整后扩充了需要保留的精度(Precision)，可用图像中每个像素深度(位数(bits))表达精度，最终在通过色调映像(Tone Mapping)模块105的处理下将亮度重新分配降回原始精度。但在色调映像过程中，在图像中过曝的区域，若没有特殊的处理方式，有可能会导致降回原始精度后的过曝区域有色偏现象(Color Deviation)。

以通过镜头阴影校正、自动白平衡与色调映像处理的图像为例，其中，因为镜头阴影校正会根据与图像中心的距离的不同给予不同的增益，容易造成不同区域的动态范围差异。举例来说，一张输入图像在镜头阴影校正的处理过程中，靠近中心的部分将使用较小增益补偿，在远离中心的部分将使用较大增益补偿。

自动白平衡若以绿色(Green)像素为主要白平衡的目标，而去增加红色(Red)与蓝色(Blue)的增益，会使得红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)在过曝区域的比例会由原先的R∶G∶B＝1∶1∶1变成绿色(G)的数值偏小，而红色(R)和蓝色(B)的数值变大的现象。换句话说，经过镜头阴影校正与自动白平衡后，在色调映像处理后收敛回正常精度时，因为在过曝区域最边角处的最大数值会被当成是动态范围(Dynamic Range)，并让靠近中心的过曝区域通过乘上自动白平衡增益，以此维持色彩比例进行色调映射，不过却会使得过曝区域的红色、绿色与蓝色比例，让最终过曝区域的结果产生偏色。

发明内容

本发明公开一种图像过曝修正方法与电路系统，方法应用在电路系统中的图像处理程序中，主要目的之一是要修正过曝区域中的像素值，可避免图像处理过程中因镜头阴影校正与自动白平衡而产生的色偏现象。