[发明专利]彩色滤波阵列缩放器

说明书

系统标识所采集的图像中的缩放位置，并且标识所述缩放位置附近的红色子像素。系统根据约束基于所标识的红色子像素计算用于缩放位置的缩放红色子像素。系统还包括根据约束基于标识的相邻蓝色子像素计算缩放蓝色子像素，并且根据某些约束基于所述缩放位置附近的Gr和Gb子像素计算缩放绿色子像素位置。系统然后生成代表所采集的图像的缩放图像，缩放图像至少包括缩放红色子像素值、缩放蓝色子像素值和缩放绿色子像素值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月12日提交的美国临时申请号62/174,786、于2015年12月17日提交的美国临时申请号62/268,687、于2016年3月25日提交的美国申请号15/081,677、于2016年3月25提交的美国申请号15/081,680、于2016年3月25日提交的美国申请号15/081,682和2016年3月25日提交的美国申请号15/081,688的权益，其中的每一个申请的内容通过引用方式全部并入本文。

技术领域

本公开大体涉及数字图像和视频处理领域，并且更特别地涉及彩色滤波阵列缩放器、时间和空间视频噪声降低、视频中的强光部分剪切的防止和视频全局色调映射。

背景技术

照相机(和其他成像设备)使用采集被聚焦到图像传感器上的光的一个或多个透镜来采集图像和视频。图像传感器包括许多个体子像素。每个子像素包括像元，并且取决于多少光子被像元检测到，来对强度(亮度)值进行配准。为了产生彩色图像，个体子像素被设计为只对可见光谱的某些波长(例如，对于可见光谱的红色、绿色或蓝色部分)敏感。这种选择性的敏感性可以通过使用滤波器来实现。红色、绿色和蓝色子像素的组合被用于创建被呈现给用户的最终图像的彩色像素。由于子像素以网格图案被布置在图像传感器上，因而用于子像素的典型布置将具有重复的2x2子像素正方形，其中每个2x2正方形具有一个红色子像素、一个蓝色子像素和两个绿色子像素。Bayer彩色滤波阵列包括被布置在这样的配置中的彩色滤波器，并且广泛地被用在许多照相机中。使用Bayer彩色滤波阵列采集的原始数据包括个体红色、蓝色和绿色强度值，并且被处理以生成将红色、蓝色和绿色子像素值组合在一起的个体像素。这些子像素颜色值表示该像素的相应颜色的强度水平。每个子像素颜色值被数字编码，并且具有取决于图像格式的位深度的范围。在一些情况下，图像的子像素值被调节以补偿闪光不规则性。

如上文所指出的，图像传感器检测入射在图像传感器上的光的强度，并且将这些各种光强度转换为模拟信号(例如，电压)。该转换过程生成一定量的噪声，并且噪声量可以取决于图像传感器的硬件配置而改变(例如，较大像元可能生成较低噪声)。虽然由图像传感器所生成的噪声可能是不可避免的，但是该噪声可以使用各种后处理方法来降低。噪声降低改进了图像的定性外观，但是潜在地牺牲了图像中的某些细节或者生成了各种伪影。

由于诸如当采集场景时照相机的不正确的曝光值或者照相机的有限动态范围之类的问题，由照相机所采集的场景的图像与原始场景本身相比可能在视觉上对观看者的吸引力较小。照相机上的图像传感器的像元可能在特定曝光设置处变得饱和，并且因此具有比饱和点更高的强度的场景的任何区域全部被示出为最大值。另一方面，可能存在在像元处被检测到的最小数目的光子，使得像元配准低值，其处于范围的最小值处或者小于噪声基底。照相机可以采集的强度值的范围中的这些限制可能导致吹熄、太暗或者这些问题的组合的图像。

附图说明

所公开的实施例具有其他优点和特征，根据详细描述、随附的权利要求和附图(或者图示)，这些优点和特征将变得更加明显。下面是附图的简要介绍。

图1图示了根据一个实施例的用于调节数字图像的颜色模型的系统的示例高级方框图。

图2图示了根据一个实施例的Bayer缩放器的示例高级方框图。

图3图示了根据实施例的图像传感器上的子像素的示例性表示。