專利名稱：自適應顏色內插的制作方法
技術領域：
大體而言，所揭示的實施例涉及顏色內插。

背景技術：
一種數(shù)字圖像捕獲裝置-例如數(shù)字照相機或具有捕獲數(shù)字圖像能力的蜂窩式電話-包括圖像傳感器。圖像傳感器包括傳感器二維陣列。稱每一傳感器位于一“像素位置”。每一傳感器檢測一種顏色的光的強度。通常有綠色傳感器、紅色傳感器及藍色傳感器。
圖1(現(xiàn)有技術)是圖像傳感器的圖式，該圖像傳感器的傳感器布置成稱為拜耳(Bayer)模式的流行模式。由于人類觀察顏色和圖像的方式，使圖像傳感器相對于對綠色的抽樣來對紅色和藍色進行二次抽樣通常是有利的。應注意，最上行的傳感器包括以交替形式布置的綠色和紅色傳感器。下一行傳感器包括以交替形式布置的綠色和藍色傳感器。沿圖像傳感器的各行垂直而下，逐行進行傳感器的此種排序。相應地，圖1所示圖像傳感器所擁有的綠色傳感器多于紅色傳感器或藍色傳感器。因此，稱對紅色和藍色進行二次抽樣。在圖像傳感器上的每一像素位置僅取一個顏色樣本值。每一顏色樣本值可(例如)為八位值。
圖2是顯示器的簡化圖，所述顯示器可用于渲染使用圖1所示圖像傳感器捕獲的圖像。對于圖1中的每一傳感器而言，在圖2中的顯示器上顯示有三個子像素值。有綠色子像素值、紅色子像素值、及藍色子像素值。每一子像素顏色值可(例如)為八位值。由于在拜耳模式圖像傳感器中在每一像素位置處僅取樣一種顏色，為了獲得每一像素位置處的所有三個子像素值，需要為每一像素位置確定其他兩個子像素顏色值。需要確定的子像素值被稱為“缺失的”子像素值。重新產生缺失的顏色子像素值的過程被稱為“去馬賽克”或“顏色內插”。
圖3(現(xiàn)有技術)圖解說明一種簡單的傳統(tǒng)顏色內插法。假設當前像素位置是位置R33。假定要確定位置R33的綠色子像素值，因為拜耳模式圖像傳感器僅捕獲位置R33的紅色樣本值。緊位于像素位置R33之上、緊位于位置R33之下、緊位于R33左側、緊位于R33右側是具有綠色子像素樣本值的像素位置。為了確定像素位置R33的綠色子像素值，取相鄰綠色子像素樣本值G23、G32、G34和G43的平均值。所述結果是在紅色像素位置R33處綠色子像素值應為多少的估計值。
圖4(現(xiàn)有技術)圖解說明如何確定像素位置R33的藍色子像素值。從圖1應注意，拜耳模式圖像傳感器產生在相鄰的對角線像素位置B22、B24、B42及B44處的藍色子像素樣本值。取這些相鄰對角線藍色子像素樣本值的平均值，以得到在紅色像素位置R33處藍色子像素值應為多少的估計值。
圖5(現(xiàn)有技術)圖解說明使用圖3和4所示顏色內插法的問題。假設要顯示的圖像包括純紅的對象1。對象1布置在純藍的背景上。因此，對象1產生跨過像素位置R33的區(qū)域的對角線邊緣2。在邊緣2的上方、左側有純藍。在邊緣2的下方、右側有純紅。如果按照上文圖4中所闡釋將最近的相鄰四個對角線藍色像素值平均，以在位置R33內插缺失的藍色子像素值，則會將邊緣2兩側的顏色值平均。這將導致邊緣一側上的大藍色值與邊緣另一側上的小藍色值混合。使用這種混合來執(zhí)行顏色插入會減少邊緣的清晰度。
為了糾正這一問題，通常獲得在像素位置處存在的垂直邊緣的量的量度和在像素位置處存在的水平邊緣的量的量度。如果確定存在一邊緣，則使用所述量度來估計邊緣的定向。一旦估計出邊緣的定向，則選擇不會產生邊緣上有害混合的適宜內插函數(shù)。
例如，假設獲得了在垂直維度中有多大邊緣的一量度，并獲得了在水平維度中有多大邊緣的另一量度。如果所述量度表明垂直邊緣大于水平邊緣，則應用不會將水平維度中的像素值平均的內插函數(shù)。因此，跨過垂直延伸的邊緣的平均值趨向于較小。同樣地，如果所述量度表明水平邊緣大于垂直邊緣，則應用不會將垂直維度中的像素值平均的內插函數(shù)。因此，跨過水平延伸邊緣的平均值趨向于小。通過使用量度來選擇適宜的內插函數(shù)，保持在最終圖像中的邊緣清晰度。
可使用不同類型的量度。量度的一個實例是一階梯度。一階水平梯度的實例可包括從右側相鄰像素值的像素值中減去左側的像素值。如果該差值是零，則在兩個像素位置之間的水平維度中沒有檢測到水平梯度。如果所述值大，則檢測到大的水平梯度。這種一階梯度檢測在沿一方向延伸的一系列像素值中的像素值的變化。因此，一階梯度可用作檢測邊緣的量度?？色@得垂直維度的一階梯度，并可獲得水平維度的一階梯度。然后使用這兩個一階梯度來確定是否存在一邊緣，且如果確實存在，則確定邊緣的定向如何。
量度的另一實例是二階梯度。二階梯度包括不檢測在一方向上的像素值的變化，而是包括檢測像素值的變化是如何發(fā)生變化的。獲得沿一方向延伸的相繼像素之間的差。如果這些相繼差值的大小沒有變化，則在所述方向上的二階梯度為零。另一方面，如果所述差值的大小發(fā)生變化，則在所述方向上存在二階變化。例如，二階梯度可用于消除對是否存在一邊緣的確定中的恒定變化。
除了上述一階和二階梯度以外，在傳統(tǒng)的顏色內插中還使用其他水平量度和垂直量度。但是無論量度的類型如何，通常將量度用于選擇單個最好的內插函數(shù)。在某些情形中，這是不需要的，因為其他內插函數(shù)可幾乎與所選擇的內插函數(shù)一樣好。例如，考慮下述情形，其中在垂直維度中獲得量度10，并在水平維度中獲得量度9。兩個量度彼此相近，然而僅使用垂直內插函數(shù)，因為確定出垂直內插函數(shù)比水平內插函數(shù)更好。
另一技術包括確定在所要內插的像素周圍區(qū)域中的方向能量的主定向。第6,404,918號美國專利說明一種其中考慮像素鄰域的方法。所插入的像素值是一加權和，其中每一鄰域像素乘以其自己的加權因數(shù)。通過獲得至領域像素的向量與主定向向量的向量點積來確定每一加權因數(shù)。執(zhí)行向量點積計算通常包括執(zhí)行乘法運算。僅計算一個內插像素值便需要許多乘法運算。因此，在某些應用中，主定向向量法是無用的。例如，計算復雜度可能需要額外的硬件，以在可用的時間量中執(zhí)行所有所需計算。此外，執(zhí)行所述許多計算可能損耗大量的能量。在一靠電池供電的消費者裝置(例如蜂窩式電話)中，延長電池壽命并減少復雜性和成本通常是主要考慮的因素。需要一種解決方案。


發(fā)明內容
顏色內插法包括使用第一顏色內插函數(shù)F1來獲得所關心的像素的第一缺失的顏色子像素值。第一顏色內插函數(shù)可以是(例如)垂直內插函數(shù)，所述垂直內插函數(shù)使用沿第一排L1布置的像素信息，所述第一排L1沿第一方向D1延伸通過所關心的像素。第一方向D1可以是垂直方向。第一顏色內插函數(shù)F1可以是色差函數(shù)，用于確定第一缺失顏色子像素值，以使沿第一排布置的像素存在基本上恒定的色差。
第二顏色內插函數(shù)F2用來獲得用于所關心的像素的第二缺失顏色子像素值。該第二顏色內插函數(shù)可以是(例如)使用沿第二排L2布置的像素的信息的水平內插函數(shù)，所述第二排L2在第二方向D2上延伸通過目的像素。第二方向D2可以是水平方向。第二顏色內插函數(shù)F2可以是確定色差函數(shù)，用于第二缺失顏色子像素值，以使沿第二排布置的像素存在基本上恒定的色差。
獲得表示存在(在所關心的像素處)在第一方向D1上延伸的邊緣的第一量度V。
獲得表示存在(在所關心的像素處)在第二方向D2上延伸的邊緣的第二量度H。
在第一方面中，兩個量度V和H用于產生第一和第二加權因數(shù)k1和k2。置信度因數(shù)值可用于確定加權因數(shù)，以使一個量度比另一量度具有更大的重要性。所插入的缺失顏色子像素值是第一加權因數(shù)k1乘第一缺失顏色子像素值加上第二加權因數(shù)k2乘第二缺失顏色子像素值的加權和。因此，為了執(zhí)行顏色內插函數(shù)并產生缺失的顏色子像素值，僅需要進行數(shù)量相對較少的全乘法運算(約2或3個)。
在第二方面中，沒有計算兩個加權因數(shù)，但卻確定了完全相同的缺失顏色子像素值。例如，將第一缺失顏色子像素值與第二缺失顏色子像素值之間的差乘以一值。所述值隨第一和第二量度變化。該乘法的結果是第一乘積。獲得第一缺失顏色子像素值與第二缺失顏色子像素值的和。對該和執(zhí)行簡單移位，以執(zhí)行一個簡單的乘以二分之一的運算。所述移位運算的結果是第二乘積。然后將第一和第二乘積相加，以獲得缺失的顏色子像素值。僅需要一個全乘法運算，以根據(jù)此第二方面執(zhí)行顏色內插函數(shù)。移位運算不視為全乘法，因為其僅可乘以或除以2的冪。然而，與涉及到全硬件乘法器的全乘法相比，通過將位線移位可輕松地在硬件中實施移位運算。
無論缺失顏色子像素值的計算是否包括確定兩個不同的加權因數(shù)，所述計算都包括產生基本上等于加權和的值，其中所述加權和具有第一缺失顏色子像素值分量和第二缺失顏色子像素值分量，且其中第一缺失顏色子像素值分量與第二缺失子像素值分量的相對比例是第一和第二量度的函數(shù)。例如，如果第一量度相對于第二量度占優(yōu)勢，則第一缺失顏色子像素值分量相對于第二缺失顏色子像素值分量占優(yōu)勢(在內插的缺失顏色子像素值方面)。
上述確定缺失顏色子像素值的內插法應用于像素位置的拜耳格式陣列的所有紅色和所有藍色像素位置。因此，為拜耳格式陣列的每一像素位置確定綠色子像素值。在綠色像素位置，綠色子像素值已知，因為其是來自拜耳陣列數(shù)據(jù)的綠色子像素值。在紅色和藍色像素位置處，插入法用于計算綠色子像素值。一旦所有像素位置的綠色子像素值已知，則可使用已知的綠色子像素值來計算所要插入的其他紅色和藍色缺失顏色子像素值。
在另一方面中，在開始計算缺失的紅色和缺失的藍色子像素值之前，不為陣列的每一像素位置計算綠色子像素值。紅色或藍色缺失顏色子像素值的計算僅需要在緊鄰所關心像素位置的區(qū)域中的綠色子像素值。因此，進行對綠色子像素值的計算，以使所關心的像素(為了計算綠色子像素值)通過像素位置陣列。對紅色和藍色子像素值的計算以類似方式進行，使所關心的像素(為了計算紅色和藍色子像素值)移動通過像素位置陣列。然而，用于計算紅色和藍色子像素值目的的所關心像素落后于用于計算綠色子像素值目的的所關心的像素。結果，先前產生的綠色子像素值被緩沖，并可供用于對紅色和藍色子像素值的后續(xù)計算中。
在下文的詳細說明中對軟件和硬件兩種實施例進行了說明。本發(fā)明內容并不企圖界定本發(fā)明。本發(fā)明由權利要求書所界定。



圖1(現(xiàn)有技術)是圖像傳感器的圖式，所述圖像傳感器的傳感器布置成稱為拜耳模式的流行模式。
圖2(現(xiàn)有技術)是顯示器的簡化圖，所述顯示器可用來渲染使用圖1所示圖像傳感器所捕獲的圖像。
圖3(現(xiàn)有技術)圖解說明一種簡單的傳統(tǒng)顏色內插法。
圖4(現(xiàn)有技術)圖解說明在圖3所示傳統(tǒng)的顏色內插法中如何確定像素位置R33的藍色子像素值。
圖5(現(xiàn)有技術)圖解說明圖3和圖4所示顏色內插法的問題。
圖6是圖像傳感器的簡化圖，所述圖像傳感器的傳感器根據(jù)一種新穎的顏色內插法布置成拜耳模式。
圖7是一簡化圖，其圖解說明要通過所述新穎的顏色內插法產生的子像素值。
圖8是顯示第一顏色內插函數(shù)的第一排的圖式。
圖9是顯示第二顏色內插函數(shù)的第二排的圖式。
圖10圖解說明可用于確定第一加權因數(shù)k1的一方程式的運算。
圖11是用于執(zhí)行一種新穎顏色內插法的硬件設備10的方塊圖。所述硬件設備可實施于電池供電的消費性電子裝置(例如移動電話)中。所述硬件設備較佳僅包括一個全乘法器電路。
圖12是拜耳像素位置的圖式，對所述拜耳像素位置進行標記以結合圖11所示硬件設備10加以理解。
圖13是圖11所示硬件設備10的第三電路13的詳圖。

具體實施例方式 圖6是圖像傳感器的簡化圖，所述圖像傳感器的傳感器布置成拜耳模式。圖像傳感器包括布置成行和列的顏色傳感器二維陣列。每一顏色傳感器檢測在一個像素位置處的一種顏色。在本實例中，每一顏色傳感器產生一個八位顏色子像素值。使用“Gnm”符號來指定圖6中的顏色子像素值。在所述符號中，大寫的首字母表示所感測到的顏色。如果字母為“R”，則所感測到的顏色為紅色。如果字母為“G”，則所感測到的顏色為綠色。如果字母為“B”，則所感測到的顏色為藍色。在該符號中，第一字母后跟有兩個數(shù)字“nm”。該符號中的第一數(shù)字“n”指定子像素值的行。該符號中的第二數(shù)字“m”指定子像素值的列。
圖7是一簡化圖，其圖解說明要通過所述新穎的顏色內插法來產生的子像素值。對于每一像素位置而言，需要三種顏色的子像素值紅色子像素值、綠色子像素值、及藍色子像素值。在每一像素位置處，如圖6中所圖解說明，由圖像傳感器輸出顏色子像素值之一。其他兩個顏色子像素值將根據(jù)所述新穎的方法來確定。要確定的顏色子像素值被稱為“缺失的顏色子像素值”。盡管為了闡明使圖7中三個顏色子像素值與圖6中對應像素位置的關系，將紅色、綠色和藍色子像素值布置成圖7中的特定方式，但是應了解，所述顏色子像素值可按不同的方式組合在一起。在一典型的顯示器裝置上，對應于圖7所示子像素值的顏色子像素通常盡可能多地組合在一起，以增加顯示器的分辨率。
在圖6所示像素的拜耳模式中，有四種不同類型的像素位置。第一，存在感測到有紅色的像素位置。像素位置R33是這種像素位置的實例。第二，存在感測到有藍色的像素位置。像素位置B44是這種像素位置的實例。第三，存在感測到有綠色的像素位置，而在左右相鄰像素位置中感測到有紅色。像素位置G34是這種像素位置的實例。第四，存在感測到有綠色的像素位置，而在左右的像素位置中感測到有藍色。像素位置G43是這種像素位置的實例。下文闡釋了如何為四種類型的像素位置中的每一位置確定所有三種顏色子像素值(紅色、綠色、及藍色)。
紅色像素位置 在所關心的紅色像素位置處，紅色子像素值是由圖像傳感器為所關心的像素位置輸出的紅色子像素值。為了便于說明，所關心的紅色像素位置是像素位置R33。如下文所述確定所關心的像素位置的綠色子像素值G33。
在第一步中，應用第一方向性顏色內插函數(shù)F1以獲得所關心的像素位置的第一缺失顏色子像素值G331。第一方向性顏色內插函數(shù)使用主要沿第一排L1布置的像素信息來獲得第一缺失的顏色子像素值。第一排L1在第一方向D1上延伸通過所關心的像素位置。
圖8將第一排L1顯示為粗體雙向箭頭。在本實例中，第一方向D1是垂直方向。因此，箭頭在垂直方向上延伸通過所關心的像素位置G33。下文的方程式(1)中給出了第一方向性顏色內插函數(shù)F1。
在第二步驟中，應用第二方向性顏色內插函數(shù)F2以獲得所關心的像素位置的第二缺失顏色子像素值G332。第二方向性顏色內插函數(shù)F2使用主要沿第二排L2布置的像素信息來獲得第二缺失的顏色子像素值。第二排L2在第二方向D2上延伸通過所關心的像素位置。
圖9圖解說明以粗體雙向箭頭表示的第二排L2。在本實例中，第二方向D2是水平方向。因此，箭頭在水平方向上延伸通過所關心的像素位置G33。下文的方程式(2)中給出了第二方向性顏色內插函數(shù)F2。
在第三步驟中，獲得表明存在在第一方向D1上延伸的邊緣的第一量度V。量度的大小并不表明二元差別，因為所述大小表明一邊緣是否存在，而非所述量度大小表明存在一邊緣的可能性量度或置信程度。在本實例中，第一方向D1是垂直方向。在本實例中，由方程式(3)給出第一量度V。所述和的G23-G43部分是一階梯度分量，因為其是在所關心的像素位置一側上的子像素值與所關心的像素位置另一側上的子像素值之差。所述和的2·R33-R13-R53部分是二階梯度分量。其是一階梯度之差。其是(R13-R33)與(R33-R53)之差。
V＝|2·R33-R13-R53|+|G23-G43 |(3) 在第四步驟中，獲得表明存在在第二方向D2上延伸的邊緣的第二量度H。在本實例中，第二方向D2是水平方向。在本實例中，由方程式(4)給出第二量度H。
H＝|2·R33-R31-R35|+|G32-G34|(4) 在第五步驟中，使用第一量度V和第二量度H來產生第一加權因數(shù)k1和第二加權因數(shù)k2。在本實例中，根據(jù)方程式(5)獲得第一加權因數(shù)k1。
k1＝min(max(0，α·(H-V)+0.5)，1)(5) 在方程式(5)中，α是常量。第一，從0和(α·(H-V)+0.5)中取最大值。該值的最小值可為0。然后，從該值和1中取最小值。該結果的最大值可為1。因此，可以看出方程式(5)使第一加權因數(shù)k1具有最小值0和最大值1。如果(α·(H-V)+0.5)處于0和1之間，則k1等于該值。
圖10圖解說明方程式(5)的運算。在圖10中，水平維度表示輸入值(H-V)。在圖10中，垂直維度表示值(α·(H-V)+0.5)。應注意，輸出值min(max(0，α·(H-V)+0.5)，1)的最大限值為1，輸出值的最小限值為0。常量α在最小限值0與最大限值1之間確定排的斜率。
值0.5是添加至(α·(H-V))的置信度因數(shù)值。如果所述置信度因數(shù)值小于0.5，則中距值k1將減小。如果置信度因數(shù)值大于0.5，則中距值k1將增加。置信度因數(shù)值0.5是中間值。如果H等于V，則第一加權因數(shù)k1將等于中距值0.5。因此，置信度因數(shù)值用作一偏置值。如果存在較大的置信度，使得與來自方程式(2)的水平內插估計值相比，來自方程式(1)的垂直內插估計值將更接近于理想的內插值，則應使置信度因數(shù)值大于中間值0.5。
根據(jù)方程式(6)，從第一加權因數(shù)k1獲得第二加權因數(shù)k2。
k2＝1-k1(6) 然后，根據(jù)方程式(7)確定最終的缺失顏色子像素值G33。
G33＝k1·G331+k2·G332(7) 盡管上文以特定順序闡釋對第一和第二缺失顏色子像素值的確定和對定第一和第二量度的確定，但是可以其他順序來執(zhí)行這些確定。
下文的方程式(8)給出了所關心的像素位置處的缺失藍色子像素值B33。
因此，可以看出，獲得三個顏色子像素值R33、G33和B33時所涉及的全乘法運算的數(shù)量相對較小。在確定第一加權因數(shù)k1時，執(zhí)行α和(H-V)的全乘法。在確定G33時，k1乘以G331，且k2乘以G332。除法和其他乘法是簡單的除以和乘以2。除以或乘以2包括一相對簡單的移位運算，且因此不視為全乘法運算。
藍色像素位置 考慮下一情形，其中所關心的像素位置是藍色像素位置。該所關心的像素位置的藍色子像素值僅是由圖像傳感器為所述像素位置輸出的藍色子像素值。為了便于說明，所關心的藍色像素位置是像素位置B44。如下文所述來確定所關心的像素位置的綠色子像素值G44。
在第一步驟中，應用第一方向性顏色內插函數(shù)F1以獲得所關心的像素位置的第一缺失顏色子像素值。第一方向性顏色內插函數(shù)F1使用主要沿第一排L1布置的像素信息來獲得第一缺失顏色子像素值。第一排L1在第一方向D1上延伸通過所關心的像素位置。在本實例中，下文的方程式(9)中給出了第一方向性顏色內插函數(shù)F1。
在第二步驟中，應用第二方向性顏色內插函數(shù)F2以獲得所關心的像素位置的第二缺失顏色子像素值。第二方向性顏色內插函數(shù)F2使用主要沿第二排L2布置的像素信息來獲得第二缺失顏色子像素值。第二排L2在第二方向D2上延伸通過所關心的像素位置。在本實例中，下文的方程式(10)給出了第二方向性顏色內插函數(shù)F2。
在第三步驟中，獲得表明存在在第一方向D1上延伸的邊緣的第一量度V。在本實例中，第一方向D1是垂直方向。在本實例中，由方程式(11)給出第一量度V。
V＝|2·B44-B24-B64|+|G34-G54|(11) 在第四步驟中，獲得表明存在在第二方向D2上延伸的邊緣的第二量度H。在本實例中，第二方向D2是水平方向。在本實例中，由方程式(12)給出第二量度H。
H＝|2·B44-B42-B46|+|G43-G45|(12) 在第五步驟中，使用第一和第二量度來產生第一加權因數(shù)k1和第二加權因數(shù)k2。在本實例中，根據(jù)方程式(13)獲得第一加權因數(shù)k1。
k1＝min(max(0，α·(H-V)+0.5)，1) (13) 在方程式(13)中，α是常量。第一，最大值在0和(α·(H-V)+0.5)中取值。該值的最小值可為0。其次，最小值在該值和1之間取值。該結果最大值可為1。因此，可以看出，方程式(13)使第一加權因數(shù)k1具有最小值0和最大值1。如果(α·(H-V)+0.5)處于0和1之間，則k1等于該值。圖10圖解說明方程式(13)的運算。
根據(jù)方程式(14)從第一加權因數(shù)k1獲得第二加權因數(shù)k2。
k2＝1-k1 (14) 然后根據(jù)方程式(15)確定最終的缺失顏色子像素值G44。
G44＝k1·G441+k2·G442(15) 下文的方程式(16)給出了所關心的像素位置處的缺失紅色子像素值R44。
紅色像素位置之間的綠色像素位置 考慮下一情形，其中所關心的像素位置是綠色像素位置，其中在所述所關心的像素位置的左右存在紅色像素位置。出于例示的目的，考慮一實例，其中所述所關心的像素位置是G34。根據(jù)下述方程式(17)使用紅色和綠色像素值來確定缺失紅色子像素值R34。
方程式(18)給出了所關心的像素位置處的缺失藍色子像素值B34。
藍色像素位置之間的綠色像素位置 考慮下一情形，其中所述所關心的像素位置是綠色像素位置，其中在所述所關心的像素位置的左右存在藍色像素位置。出于例示的目的，考慮一實例，其中所關心的像素位置是G43。根據(jù)下述方程式(19)使用紅色和綠色像素值來確定缺失的紅色子像素值R43。
下述方程式(18)給出了所關心的像素位置處缺失的藍色子像素值B34。
在上文所闡釋的確定紅色、綠色及藍色子像素值的方法中，所述方向性顏色內插函數(shù)是方向性色差函數(shù)。例如，考慮下述方程式(21)的函數(shù)。
分子中左側的項是衡量像素位置G23處的綠色和紅色之間的色差。像素位置G23處的綠色子像素值是G23。然而，在像素位置G23處沒有紅色子像素值。因此，采用相鄰的紅色子像素值R13和R33的平均值。
在分子中右側的項是衡量像素位置G43處的綠色與紅色之間的色差。像素位置G43處的綠色子像素值是G43。然而，在像素位置G43處不存在紅色子像素值。因此，采用相鄰的紅色子像素值R33和R53的平均值。
像素位置G23和G43位于所關心的像素G33之上和之下。將分子中的兩個項(色差)平均。結果得到所關心的像素G33之上與之下的色差的平均值。色差平均值將等于所關心的像素位置G33處綠色與紅色之間的色差G33-R33。在方程式(21)中，項R33已從方程式的左側移動到方程式的右側。因此，方程式(21)選擇G33，以使像素位置G23、R33及G43處的綠色與紅色之間的色差相同。三個像素位置G23、R33及G43沿垂直方向上的排延伸，并延伸通過所關心的像素位置G33。
用于確定顏色子像素B33的方程式(8)使用綠色子像素值G22、G24、G42及G44。然而，對應的四個像素位置B22、B24、B42及B44是藍色像素位置，所述藍色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。類似地，用于確定顏色子像素R44的方程式(16)使用綠色子像素值G33、G35、G53及G55。然而，對應的四個像素位置R33、R35、R53及R55是紅色像素位置，所述紅色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。用于確定顏色子像素R34的方程式(17)使用綠色子像素值G33和G35。然而，對應的兩個像素位置R33和R35是紅色像素位置，所述紅色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。用于確定顏色子像素B34的方程式(18)使用綠色子像素值G24和G44。然而，對應的兩個像素位置B24和B44是藍色像素位置，所述藍色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。用于確定顏色子像素R43的方程式(19)使用綠色子像素值G33和G53。然而，對應的兩個像素位置R33和R53是紅色像素位置，所述紅色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。用于確定顏色子像素B43的方程式(20)使用綠色子像素值G42和G44。然而，對應的兩個像素位置B42和B44是藍色像素位置，所述藍色像素位置的拜耳格式數(shù)據(jù)不包括綠色子像素值。
因此，在第一步驟中，可為圖6所示整個陣列中的所有藍色和紅色像素位置計算綠色子像素值。然后，一旦已知每一像素位置的綠色子像素值，則使用所述綠色子像素值通過使用上述方程式(8)、(16)、(17)、(18)、(19)及(20)來確定其他缺失的紅色和藍色子像素值。
或者，在開始計算缺失的紅色和缺失的藍色子像素值之前，不為整個陣列的所有藍色和紅色像素位置計算綠色子像素值。計算紅色或藍色缺失顏色子像素值僅需要處于要計算的缺失顏色子像素的相鄰鄰域中的綠色子像素值。因此，對綠色子像素值進行計算，以使所關心的像素(為了計算綠色子像素值)通過像素位置陣列。對紅色和藍色子像素值的計算以類似方式進行，使所關心的像素(為了計算紅色和藍色子像素值)移動通過像素位置陣列。然而，用于計算紅色和藍色子像素值目的的所關心的像素落后于用于計算綠色子像素值目的的所關心的像素。結果，先前產生的綠色子像素值可得到緩沖，并可供用于對紅色和藍色子像素值的后續(xù)計算中。
圖11是輸出缺失的綠色子像素值G_c的硬件設備10的方塊圖。在本實例中，缺失的綠色子像素值是圖12所示拜耳模式的第三行和第三列的交叉點處像素位置的缺失的綠色子像素值。
圖12是以拜耳模式構建的傳感器二維陣列的圖式。每一傳感器位于一像素位置?！癬c”、“_l”、“_r”、“_u”、“_d”、“_ul”、“_ur”、“_ll”及“_lr”符號分別指示中、左、右、上、下、左上、右上、左下及右下。這些相對位置是與所關心的像素相對的位置，R_c處于第三行和第三列中。拜耳格式圖像傳感器捕獲一圖像，并將像素值輸出至緩沖存儲器。傳感器輸出圖12所示每一像素位置的一子像素值。緩沖存儲器又將由沿圖11所示左側邊緣的標記所指示的子像素值提供至圖11所示的硬件設備。將圖11所示左側邊緣的每一子像素值同時以并行方式提供至圖11所示的硬件設備。
在圖11所示左側邊緣處存在兩個不是子像素值的值。這些值是第一量度值H和第二量度值V。第一量度H是表明存在在水平維度中延伸的邊緣的值。第二量度V是表明存在在垂直維度中延伸的邊緣的值。
硬件設備10包括第一電路11、第二電路12及第三電路13。第一電路11實施方程式(1)，執(zhí)行垂直內插，并產生第一缺失顏色子像素值G331。第二電路12實施方程式(2)，執(zhí)行水平內插，并產生第二缺失顏色子像素值G332。第三電路13接收G331、G332、第一量度H、及第二量度V，并產生所關心的像素位置的缺失綠色子像素值G_c。
圖13進一步詳細地圖解說明第三電路13。在圖13中，包含有加號的圓圈符號是硬件加法器的符號。在某些地方，在箭頭延伸到加法器符號中的總線箭頭旁出現(xiàn)一負號。該負號表示在輸入總線上的值的負數(shù)形式。因此，加法器加上一負值，且因此執(zhí)行一減法運算。在圖13中，包含有“X”的圓圈符號是硬件乘法器的符號。在圖13中，標記有“＞＞1”的方塊表示右移一個位的位置。這通過將載有輸入值的總線的位線移位一個位的位置來完成。這種右移的效果是一個除以2的運算。在圖13中，標記有“＜＜(斜率_移位)(slope_shift)”的塊執(zhí)行左移運算，其中所執(zhí)行的移位數(shù)量由預定變量“斜率_移位”確定。例如，該變量可通過寫入至圖11和13所示電路中的寄存器(未示出)來設置。值α等于2的“斜率移位”次冪。在圖13中，標記有“剪取”的方塊14運行以將稱為“H_GRAD”的輸出值大小剪取在-0.5與0.5之間。值H_GRAD等于差(k1-0.5)，其中k1是第一加權因數(shù)。
在圖13中，注意僅有一個圓圈乘法器符號。由全乘法器電路15將值H_GRAD乘以(G331-G332)。圖11和13所示的電路較佳僅使用一個全乘法器電路(不同于簡單的移位電路)來計算G33，而非通過將第一加權因數(shù)乘以G331和同時將第二加權因數(shù)乘以G332、然后將所述兩個乘積相加得到G33來計算G33。以下方程式(22)給出所執(zhí)行的用以獲得G33的計算。
G33＝H_GRAD(G331-G332)+0.5(G331+G332)(22) 方程式(22)是自下述方程式流程導出。
G33＝k1G331+k2G332(23) 用(1-k1)替代k2得到以下方程式(24)。
G33＝k1G331+(1-k1)G332(24) 重新排列方程式(24)得到以下方程式(25)。
G33＝k1(G331-G332)+G332(25) 用(H_GRAD+0.5)替代k1得到以下方程式(26)。
G33＝(H_GRAD+0.5)G331+(0.5-H_GRAD)G332(26) 重新排列方程式(26)得到上述方程式(22)。在圖13所示最上方的由左至右的流程中，方塊16運行以將值(G331+G332)右移一位。這是執(zhí)行方程式(22)右側的乘以0.5的運算。在圖13所示中間的由左至右的流程中，將值(G331-G332)乘以值H_GRAD(使用由標記為15的圓圈符號表示的全硬件乘法器)。全硬件乘法器15執(zhí)行方程式(22)左側的乘法運算。由加法器17將圖13所示上方和中間流程的輸出相加在一起，以執(zhí)行方程式(22)的相加運算。
出現(xiàn)在圖13左側的值H1和V1是中間值。H1在第二電路12中產生。V1在第一電路11中產生。
通過向第一加法器電路提供R_r和R_l以產生一和來產生H1。所述和的相反數(shù)提供至第二加法器的第一輸入。值2*R_c提供至第二加法器的第二輸入。第二加法器的輸出是值H1。值H1提供至圖13的電路。值2*R_c表示像素值R_c乘以2。通過將載有值R_c的總線的位線左移一位來獲得值2*R_c。
通過向第一加法器電路提供R_u和R_d以產生一和來產生V1。所述和的相反數(shù)提供至第二加法器的第一輸入。值2*R_c提供至第二加法器的第二輸入。第二加法器的輸出是值V1。值V1提供至圖13所示的電路。
如下文所述，自從緩沖存儲器接收到的像素值產生提供至圖13所示電路的水平量度H。G_r的相反數(shù)提供至第一加法器的第一輸入。G_l提供至第一加法器的第二輸入。第一加法器的輸出提供至第一絕對值電路。第一絕對值電路的輸出提供至第二加法器的第一輸入。值H1提供至第二絕對值電路。第二絕對值電路的輸出提供至第二加法器的第二輸入。第二加法器的輸出是水平量度H。
如下文所述，自從緩沖存儲器接收到的像素值產生提供至圖13所示電路的垂直量度V。G_d的相反數(shù)提供至第一加法器的第一輸入。G_u提供至第一加法器的第二輸入。第一加法器的輸出提供至第一絕對值電路。第一絕對值電路的輸出提供至第二加法器的第一輸入。值V1提供至第二絕對值電路。第二絕對值電路的輸出提供至第二加法器的第二輸入。第二加法器的輸出是垂直量度V。
在硬件設備10的一個實例中，將所產生的綠色子像素值G_c寫入到幀存儲器(未示出)中。幀存儲器是SDRAM集成電路的一部分。緩沖存儲器和圖11和13所示的電路是基帶處理器集成電路的數(shù)字圖像流水線(DIP)部分的一部分。圖像傳感器、基帶處理器集成電路、及SDRAM幀存儲器包含在蜂窩式電話中。來自圖像傳感器的像素值輸出從圖像傳感器傳入基帶處理器集成電路中的緩沖存儲器中。圖11和13所示電路處理緩沖存儲器中的像素值，并將產生的經顏色內插的子像素值寫入SDRAM幀存儲器中。
第三行和第三列中的所關心像素的第三和最后子像素值是藍色子像素值。該藍色子像素值B33由實施方程式(8)的硬件電路產生。如方程式(8)所示，藍色子像素值B33的內插需要內插的綠色像素值作為輸入。因此，在圖11和13所示電路將綠色子像素值寫入幀存儲器中之后，從幀存儲器讀回所需的內插的綠色子像素值。然后，將從幀存儲器讀回的所述內插的綠色子像素值用于產生所關心像素的缺失的藍色子像素值B33。
在硬件設備10的另一實例中，在基帶處理器集成電路中的線性緩沖器(未示出)中緩沖來自圖11和13所示電路的內插的綠色子像素值輸出。然后，線性緩沖器中的內插的綠色子像素值用來產生缺失的藍色子像素值。在計算缺失的藍色子像素值時，需要具有超前于所確定藍色子像素一行或幾行的綠色子像素值。并非需要整個圖像幀的全部綠色子像素。因此，僅將一行或幾行的綠色子像素值存儲在行緩沖器中的基帶處理器上。在行緩沖器中綠色子像素用于計算缺失的子像素值之后，然后將那些綠色子像素值自基帶處理器集成電路傳送至外部SDRAM幀存儲器。因此，通過行緩沖器的綠色子像素流類似于數(shù)據(jù)流過先入先出(FIFO)存儲器的方式。新內插的綠色子像素值被推入行緩沖器中，從而使不再需要的綠色子像素值從行緩沖器輸出并傳送至外部SDRAM幀存儲器。
假如所關心的像素位置不是上述實例中的紅色像素位置，而是藍色像素位置，則將由實施方程式(16)的運算的硬件來產生缺失的紅色子像素值。如方程式(16)所示，需要內插的綠色子像素值作為輸入。在圖11和13所示電路將內插的綠色子像素值寫入幀存儲器中之后，將從幀存儲器檢索所需的內插綠色子像素值。
所關心的像素位置移動通過圖12所示二維陣列，以使用任何所需的先前所確定綠色子像素值來產生缺失的藍色和紅色子像素值。將如此產生的藍色和紅色缺失的子像素值寫入外部SDRAM幀存儲器中。在已經執(zhí)行所捕獲的圖像的輸入拜耳像素值的所有顏色內插后，外部SDRAM幀存儲器包含每一像素位置的三個顏色子像素值。所述處理由專用硬件邏輯執(zhí)行，而不由執(zhí)行一指令序列的處理器來執(zhí)行。圖11和13所示硬件設備以流水線方式運行，以使由電路處理基本上恒定的拜耳模式像素信息流，以使從硬件設備輸出對應的基本上恒定的顏色內插子像素值流。
盡管上文出于例示目的而說明流水線硬件設備，但是還可由執(zhí)行指令的處理器在軟件中執(zhí)行所述新穎的顏色內插法。在一實施例中，處理器是個人計算機的中央處理單元(CPU)。來自圖像傳感器的原始像素數(shù)據(jù)提供至個人計算機。在個人計算機上執(zhí)行的應用層軟件執(zhí)行新穎的顏色內插法，從而產生經顏色內插的圖像數(shù)據(jù)。例如，然后經顏色內插的圖像數(shù)據(jù)可經歷在個人計算機上運行的軟件(相同的應用程序或另一應用程序)的進一步圖像處理。例如，執(zhí)行新穎顏色內插法的軟件指令可并入圖像處理軟件包(例如Adobe Photoshop)中。
盡管上文出于例示目的而說明某些具體實施例，但是本發(fā)明并不僅限于此。盡管在一些實施例中，最終缺失的顏色子像素值是兩個內插的缺失顏色子像素值的加權和，但是最終缺失的顏色子像素值可以是兩個以上內插的缺失顏色子像素值的加權和。例如，可為所關心的像素位置確定三個不同的缺失顏色子像素值。所述三個缺失顏色子像素值的每一者可乘以其自身的加權因數(shù)以獲得一乘積。獲得三個此種乘積，并將這三個乘積相加以獲得最終缺失的顏色子像素值?？蓱枚鄠€置信因數(shù)之一來確定所述三個加權因數(shù)。盡管可通過實際確定加權因數(shù)并然后將所述加權因數(shù)乘以所關心像素位置的對應的缺失顏色子像素值來確定最終的缺失顏色子像素值，但是有時可在無需實際確定所述加權因數(shù)的情況下確定完全相同的最終的缺失顏色子像素值。獲得完全相同的最終的缺失顏色子像素值，但是計算所述最終的缺失顏色子像素值所涉及的步驟不需要明確存在所有加權因數(shù)。盡管上文聯(lián)系采用拜耳模式的輸入像素值說明了具體實施例，但是所述輸入像素可以采用需要顏色內插的其他模式。
盡管上文聯(lián)系特定的第一方向性顏色內插函數(shù)和特定的第二方向性顏色內插函數(shù)說明了具體實施例，但是仍可采用其他第一和第二方向性顏色內插函數(shù)。例如，當?shù)谝环较蛐灶伾珒炔搴瘮?shù)是垂直的內插函數(shù)時，特定顏色的缺失顏色子像素值可以是緊位于所關心像素位置之上和緊位于所關心像素位置之下的像素位置中該特定顏色的子像素值的平均值。當?shù)诙较蛐灶伾珒炔搴瘮?shù)是水平內插函數(shù)時，所述特定顏色的缺失顏色子像素值可以是緊位于所關心像素位置左側和緊位于所關心像素位置右側的像素位置中該特定顏色的子像素值的平均值。因此，提供在上述說明中所述及的方向性顏色內插函數(shù)實例是出于例示的目的?？梢圆捎闷渌谝缓偷诙较蛐詢炔搴瘮?shù)。
盡管上文聯(lián)系以第一方式確定的第一量度和聯(lián)系以第二方式確定的第二量度來說明具體的實施例，但是可采用確定所述第一和第二量度的其他方式。例如，表明存在在垂直方向上延伸的邊緣的第一量度可以是在所關心像素位置左側相鄰的特定顏色子像素值與在所關心像素位置右側相鄰的特定顏色子像素值之差的絕對值。類似地，表明存在在水平方向上延伸的邊緣的第二量度可以是在所關心像素位置上方相鄰的特定顏色的子像素值與在所關心像素位置下方相鄰的特定顏色的子像素值之差的絕對值。因此，提供上述說明中所述及的量度函數(shù)的實例是出于例示目的?？梢圆捎糜糜诋a生所述第一和第二量度的其他函數(shù)。
盡管上文聯(lián)系如圖10中所圖解說明其輸出相對于第一和第二量度之差線性變化(在0與1之間的函數(shù)輸出范圍內)的函數(shù)說明了用于確定加權因數(shù)的函數(shù)，但是可以采用用于確定加權因數(shù)的其他函數(shù)。例如，可以采用所述第一和第二量度的函數(shù)，所述函數(shù)的輸出相對于所述第一和第二量度之差非線性變化。所述函數(shù)的最小值和最大值可分別在除0和1之外的值處剪取。
在不背離權利要求書中所述的本發(fā)明范圍的情況下，可對所述具體實施例的各特征進行各種修改、改變或組合。
權利要求
1.一種用于對最終缺失的顏色子像素值進行顏色內插的方法，所述最終缺失的顏色子像素值是所關心的像素位置的子像素值，所述方法包括
使用第一方向性顏色內插函數(shù)來獲得所述所關心的像素位置的第一缺失的顏色子像素值，其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)使用主要沿第一排布置的像素信息來獲得所述第一缺失的顏色子像素值，所述第一排在第一方向上延伸通過所述所關心的像素位置；
使用第二方向性顏色內插函數(shù)來獲得所述所關心的像素位置的第二缺失的顏色子像素值，其中所述第二方向性顏色內插函數(shù)使用主要沿第二排布置的像素信息來獲得所述第二缺失的顏色子像素值，所述第二排在第二方向上延伸通過所述所關心的像素位置；
獲得表明存在在所述第一方向上延伸的邊緣的第一量度；
獲得表明存在在所述第二方向上延伸的邊緣的第二量度；及
使用所述第一和第二量度來產生所述最終缺失的顏色子像素值，所述最終缺失的顏色子像素值基本上等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值的加權和，所述加權和具有第一缺失的顏色子像素值分量和第二缺失的顏色子像素值分量，其中所述第一缺失的顏色子像素值分量與所述第二缺失的顏色子像素值分量的相對比例是所述第一和第二量度的函數(shù)。
2.如權利要求1所述的方法，其中使用所述第一和第二量度來產生所述最終缺失的顏色子像素值包括
使用所述第一和第二量度來產生第一加權因數(shù)和第二加權因數(shù)；
將所述第一缺失的顏色子像素值乘以所述第一加權因數(shù)以獲得第一乘積；
將所述第二顏色子像素值乘以所述第二加權因數(shù)以獲得第二乘積；及
將所述第一和第二乘積相加在一起以獲得所述最終缺失的顏色子像素值。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述第一加權因數(shù)和所述第二加權因數(shù)相加在一起等于1。
4.如權利要求3所述的方法，其中使用所述第一和第二量度來產生第一加權因數(shù)和第二加權因數(shù)包括確定所述第一加權因數(shù)(用k1表示)，所述第一加權因數(shù)滿足方程式
k1＝min(max(0，α·(H-V)+0.5)，1)
其中α是常量，且其中所述第二加權因數(shù)(用k2表示)滿足方程式
k2＝1-k1。
5.如權利要求1所述的方法，其中圖像傳感器輸出所述所關心的像素位置的第一顏色的子像素值，且其中所述第二和第三缺失的顏色子像素值是第二顏色，且其中所述最終缺失的顏色子像素值是所述第二顏色。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)是色差函數(shù)，且其中所述第二方向性顏色內插函數(shù)是色差函數(shù)。
7.如權利要求1所述的方法，其中所述第一缺失的顏色子像素值是第一顏色的子像素值，其中圖像傳感器輸出所述所關心的像素位置的第二顏色的子像素值，且其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)包括確定所述第一缺失的顏色子像素值，以使由所述圖像傳感器輸出的所述第一顏色的第一缺失的顏色子像素值與第二顏色的所述子像素值之間的色差基本上同沿所述第一排布置的像素位置的所述第一與第二顏色的子像素之間的色差平均值相匹配。
8.如權利要求1所述的方法，其中所述第一缺失的顏色子像素值是綠色子像素值Gnm，其中圖像傳感器輸出所述所關心的像素位置的紅色子像素值Rnm，其中符號Gnm中的第一字母表示所述子像素的顏色，使G表示綠色，且R表示紅色，其中所述符號Gnm中的所述第一字母之后的第一數(shù)字表示所述子像素所在的像素位置行，且其中所述符號Gnm中的第二數(shù)字表示所述子像素所在的像素位置列，且其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)由Gnm1表示，并滿足方程式
且其中所述第二方向性顏色內插函數(shù)由Gnm2表示，并滿足方程式
9.如權利要求1所述的方法，其中所述第一缺失的顏色子像素值是綠色子像素值Gnm，其中圖像傳感器輸出所述所關心的像素位置的紅色子像素值Rnm，其中符號Gnm中的第一字母表示所述子像素的顏色，使G表示綠色，且R表示紅色，其中所述符號Gnm中的所述第一字母之后的第一數(shù)字表示所述子像素所在的像素位置行，且其中所述符號Gnm中的第二數(shù)字表示所述子像素所在的像素位置列，且其中所述第一量度(用V表示)滿足方程式
V＝|2·R33-R13-R53|+|G23-G43|
且其中所述第二量度(用H表示)滿足方程式
H＝|2·R33-R31-R35|+|G32-G34|
10.如權利要求1所述的方法，其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)使用完全沿所述第一排布置的信息來獲得所述第一缺失的顏色子像素值，且其中所述第二方向性顏色內插函數(shù)使用完全沿所述第二排布置的信息來獲得所述第二缺失的顏色子像素值。
11.一種用于存儲一組計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀媒體，所述一組計算機可執(zhí)行指令用于對最終缺失的顏色子像素值進行顏色內插，所述最終缺失的顏色子像素值是所關心的像素位置的子像素值，所述一組計算機可執(zhí)行指令用于
使用第一方向性顏色內插函數(shù)來產生所述所關心的像素位置的第一缺失的顏色子像素值，其中所述第一方向性顏色內插函數(shù)使用主要沿第一排布置的像素信息來產生所述第一缺失的顏色子像素值，所述第一排在第一方向上延伸通過所述所關心的像素位置；
使用第二方向性顏色內插函數(shù)來產生所述所關心的像素位置的第二缺失的顏色子像素值，其中所述第二方向性顏色內插函數(shù)使用主要沿第二排布置的像素信息來產生所述第二缺失的顏色子像素值，所述第二排在第二方向上延伸通過所述所關心的像素位置；
產生表明存在在所述第一方向上延伸的邊緣的第一量度；
產生表明存在在所述第二方向上延伸的邊緣的第二量度；及
使用所述第一和第二量度來產生所述最終缺失的顏色子像素值，所述最終缺失的顏色子像素值基本上等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值的加權和，所述加權和具有第一缺失的顏色子像素值分量和第二缺失的顏色子像素值分量，其中所述第一缺失的顏色子像素值分量與所述第二缺失的顏色子像素值分量的相對比例是所述第一和第二量度的函數(shù)。
12.一種用于接收多個傳感器像素值的設備，所述多個傳感器像素值的每一者對應于像素位置二維陣列的一像素位置，所述像素位置中的一者是所關心的像素位置，所述設備產生所述所關心的像素位置的最終缺失的顏色子像素值，所述設備包括
第一電路，其用于接收第一多個傳感器像素值，所述第一多個傳感器像素值是主要沿第一排布置的像素位置的傳感器像素值，所述第一排在第一方向上延伸通過所述所關心的像素位置，所述第一電路輸出所述所關心的像素的第一缺失的顏色子像素值；
第二電路，其用于接收第二多個傳感器像素值，所述第二多個傳感器像素值是主要沿第二排布置的像素位置的傳感器像素值，所述第二排在第二方向上延伸通過所述所關心的像素位置，所述第二電路輸出所述所關心的像素的第二缺失的顏色子像素值；及
第三電路，其用于接收第一量度、接收第二量度、接收來自所述第一電路的所述第一缺失的顏色子像素值、及接收來自所述第二電路的所述第二缺失的顏色子像素值，所述第三電路輸出所述最終缺失的顏色子像素值，所述最終缺失的顏色子像素值基本上等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值的加權和，所述加權和具有第一缺失的顏色子像素值分量和第二缺失的顏色子像素值分量，其中所述第一缺失的顏色子像素值分量與所述第二缺失的顏色子像素值分量的相對比例是所述第一和第二量度的函數(shù)。
13.如權利要求12所述的電路，其中所述第一量度表明存在在所述第一方向上延伸的邊緣，且其中所述第二量度表明存在在所述第二方向上延伸的邊緣。
14.如權利要求12所述的電路，其中所述第三電路包括第一加法器和第二加法器，所述第一加法器輸出等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值之和的值，所述第二加法器輸出等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值之差的值。
15.如權利要求12所述的電路，其中所述第三電路包括輸出所述第一量度與所述第二量度之差的值的加法器。
16.如權利要求12所述的電路，其中所述第一電路、第二電路及第三電路以流水線方式運行，以使所述第三電路輸出經內插的缺失顏色子像素值流。
17.如權利要求12所述的電路，其中所述第三電路產生等于所述第一量度與所述第二量度之差的值，且其中所述第三電路將所述值乘以預定的變量。
18.一種用于接收多個傳感器像素值的設備，所述多個傳感器像素值的每一者均對應于像素位置二維陣列的一像素位置，所述像素位置中的一者是所關心的像素位置，所述設備產生所述所關心的像素位置的最終缺失的顏色子像素值，所述設備包括
第一電路，其用于接收第一多個傳感器像素值，所述第一多個傳感器像素值是主要沿第一排布置的像素位置的傳感器像素值，所述第一排在第一方向上延伸通過所述所關心的像素位置，所述第一電路輸出所述所關心的像素的第一缺失的顏色子像素值；
第二電路，其用于接收第二多個傳感器像素值，所述第二多個傳感器像素值是主要沿第二排布置的像素位置的傳感器像素值，所述第二排在第二方向上延伸通過所述所關心的像素位置，所述第二電路輸出所述所關心的像素的第二缺失的顏色子像素值；及
接收裝置，其用于接收第一量度、第二量度、所述第一缺失的顏色子像素值及所述第二缺失的顏色子像素值，并用于輸出所述最終缺失的顏色子像素值，所述最終缺失的顏色子像素值基本上等于所述第一缺失的顏色子像素值與所述第二缺失的顏色子像素值的加權和，所述加權和具有第一缺失的顏色子像素值分量和第二缺失的顏色子像素值分量，其中所述第一缺失的顏色子像素值分量與所述第二缺失的顏色子像素值分量的相對比例是所述第一和第二量度的函數(shù)。
19.如權利要求18所述的設備，其中所述裝置僅包括一個全乘法器電路。
20.如權利要求18所述的設備，其中所述裝置產生等于所述第一量度與所述第二量度之差的值，且其中所述裝置將所述值乘以預定變量，且其中可通過寫入至所述裝置中的寄存器來改變所述預定變量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顏色內插方法，其使用第一內插函數(shù)(F1)來獲得所關心的像素的第一缺失的顏色子像素值，并使用第二內插函數(shù)(F2)來獲得所述所關心的像素的第二缺失的顏色子像素值。獲得表明一邊緣在第一方向(D1)上延伸的第一量度(V)。獲得表明一邊緣在第二方向(D2)上延伸的第二量度(H)。所述兩個量度用來產生第一和第二加權因數(shù)(k1，k2)。在確定所述加權因數(shù)時，可使用置信度因數(shù)值使一個量度比另一量度具有更大的重要性。在一實施例中，經內插的子像素值是所述第一加權因數(shù)乘以所述第一缺失的顏色子像素值加上所述第二加權因數(shù)乘以所述第二缺失的顏色子像素值的加權和。
文檔編號H04N9/04GK101151907SQ200680009949
公開日2008年3月26日 申請日期2006年2月6日 優(yōu)先權日2005年2月4日
發(fā)明者豪 黃, 賴金鐘, 阿南塔帕德馬納卜漢·坎達達伊 申請人:高通股份有限公司