[发明专利]图像处理方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图像处理方法，且特别是有关于一种用以重建图像数据的图像处理方法。

背景技术

由于用于数字图像撷取(Image capture)的电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)只能感受到光线的强弱，并不能感受到颜色的变化，故当进行数字取样时，必须在感光基板的前面加上彩色滤片阵列(color filter array，CFA)。

在要求高图像质量的场合里，通常会使用三个电荷耦合元件分别撷取图像的红色、绿色、与蓝色光的值，然后将它们混色成全彩图像。但对于如数字相机等非专业用途或大众化的图像产品，在考虑使用三个电荷耦合元件的成本高及所占体积大的因素下，一般只会使用单一电荷耦合元件，而使得每一个像素都只有R、G、B其中一种色彩元素的灰度值。因此若要得到全彩图像，则必须将感光基板所得到的结果进行内插法的数学运算，以重建每一个像素所遗失的色彩元素，再转换成数字图像。

常见的彩色插值方法有固定式图像内插法，其例如为最邻近点(nearest)内插法、双线性(bilinear)内插法及色彩平缓转换(smooth hue transition)内插法。但由于固定式图像内插法本身并没有边缘检测(edge sensing)的功能，因此上述方法所重建出来的图像边缘线条部分会产生图像模糊的现象，从而使得图像产生严重的噪声。

发明内容

本发明提供一种图像处理方法，能重建出质量良好的图像数据。

本发明提出一种图像处理方法，用于计算一像素阵列的图像数据。像素阵列包括多个像素，且每一像素具有一预设基色数据。图像处理方法包括以下步骤。首先，选取像素阵列的一目标像素。继之，计算相邻目标像素的多个第一像素的多个第一基色差值，其中部分第一像素沿一第一方向排列，且另一部分第一像素沿实质上垂直第一方向的一第二方向排列。然后，依据第一基色差值与目标像素的预设基色数据计算目标像素的一第一还原基色数据。

在本发明的一实施例中，图像处理方法还包括依据第一基色差值分别计算沿第一方向排列与沿第二方向排列的第一像素的一第一基色差值分量与一第二基色差值分量，以及依据一映射关系决定第一基色差值分量与第二基色差值分量所对应的目标像素的一第一分量权重值。

在本发明的一实施例中，图像处理方法还包括以下步骤。首先，依据第一基色差值分别计算沿第一方向排列与沿第二方向排列的第一像素的一第一基色和值分量与一第二基色和值分量。继之，分别将第一基色和值分量与第二基色和值分量相加与相减以分别获得一第一数值与一第二数值。接着，依据第一数值、第二数值与第一分量权重值计算目标像素的一第一基色还原差值。然后，将第一基色还原差值与目标像素的预设基色数据相加以获得第一还原基色数据。

在本发明的一实施例中，每一第一基色差值是依据对应的第一像素的预设基色数据与位于对应的第一像素相对两侧的两像素的两预设基色数据所得出。

在本发明的一实施例中，图像处理方法还包括以下步骤。首先，计算相邻目标像素的多个第二像素的多个第二基色差值，其中部分第二像素沿一第三方向排列，另一部分第二像素沿实质上垂直第三方向的一第四方向排列，且第三方向与第一方向夹有一锐角。继之，依据第二像素的第二基色差值与第一像素的预设基色数据计算第一像素的多个第二还原基色数据。再来，计算第一像素的多个第三基色差值。接着，依据第三基色差值与目标像素的第一还原基色数据计算目标像素的一第三还原基色数据。

在本发明的一实施例中，上述的第一像素的第三基色差值是依据第一像素的第二还原基色数据与第一像素的预设基色数据所得出。

在本发明的一实施例中，上述的其中计算第二像素的第二基色差值的方法包括将各个第二像素视为目标像素，以计算出各个第二像素所对应的第一还原基色数据，以及依据第二像素的第一还原基色数据与第二像素的预设基色数据计算第二像素的第二基色差值。

在本发明的一实施例中，上述的计算目标像素的第二还原基色数据的方法包括依据第三基色差值计算目标像素的一第四基色差值，以及将目标像素的第一还原基色数据与第四基色差值相减以获得第二还原基色数据。

在本发明的一实施例中，上述的计算目标像素的第四基色差值的方法包括以下步骤。依据第三基色差值分别计算沿第一方向排列与沿第二方向排列的第一像素的一第三基色差值分量与一第四基色差值分量。接着，依据一映射关系决定第三基色差值分量与第四基色差值分量所对应的目标像素的一第二分量权重值。