在cmos傳感器中對cfa進行插值的方法及電路的製作方法

2023-09-13 17:23:25 2

專利名稱：在cmos傳感器中對cfa進行插值的方法及電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器領域，特別涉及一 種在CMOS傳感器中對顏色濾波陣列(CFA, Color Filter Array )進行插值 的方法及電路。
背景技術：
在基於CMOS傳感器的成像系統中，為了得到較為逼真的彩色圖像， 最好使用三塊傳感器分別接收紅色、綠色和藍色值，然後再合成彩色圖像。 但是，採用這種方法的成像系統的成本和體積都很大，所以一個替代方法就 是在CMOS傳感器表面覆蓋一個CFA,常用的CFA有條紋型、馬賽克型和 Bayer型，由於Bayer型的CFA有4交好的顏色值敏感性和顏色值恢復性而得 到廣泛應用。Bayer型CFA上的每個感光點只允許一種顏色分量通過，最終 釆集得到的圖像中的每個像素點只有 一種灰度值，因此需要採用插值的方法 得到每個像素點缺失的其他兩種灰度值，這樣經過插值後的像素點就變為含 有紅色值、綠色值以及藍色值的彩色像素點，將這些彩色像素點合成後就得 到了彩色圖像。圖1為現有技術經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像示意圖，可以看 出，該圖像包括包含藍色值的像素點，即用B標識的像素點；包含綠色值的 像素點，即用G標識的像素點；以及包含紅色值的像素點，即用R標識的 像素點。採用Bayer型CFA濾波後得到的圖像中的包含綠色值的像素點的 數量分別是包含紅色值的像素點數量以及包含藍色值的像素點數量的兩倍。選擇好的插值方法是將經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像轉換為高 質量彩色圖像的關鍵，對經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像進行插值的方法有很多，常見的有鄰域插值法、線性插值法、立方巻積插值法以及基於 色差域的插值法。其中，領域插值法和線性插值法生成的彩色圖像比較模糊，但實現該插值方法的電路比較簡單，適用於解析度比較低的CMOS傳感器； 立方巻積插值法雖然得到的彩色圖像質量較好，但電路實現複雜，很少採用； 基於色差域的插值法是線性插值法的演化，其考慮到了色差分量，所以得到 彩色圖像的效果比線性插值法要好，但得到彩色圖像的邊緣仍然不清晰，且 實現該插值方法的電路所耗資源較多。為了便於插值方法的敘述，將經過Bayer.型CFA濾波後得到的圖像中 各像素點加標號進行區別，其中，Gb標識包含一種綠色值的像素點，該種 像素點和用B標識的包含藍色值的像素點在同一行中；Gr標識包含另一種 綠色值的像素點，該種像素點和用R標識的包含紅色值的像素點在同一行 中，如圖2所示。可以看出，每個需要插值的像素點周圍都有四個其缺失的 灰度值，以用Rll標識的包含紅色值的像素點為例，其周圍有四個分別用 B00、 B02、 B20和B22標識的包含藍色值的像素點，以及四個分別用GbOl、 Gb21、 GrlO和Grl2標識的包含綠色值的像素點。以下以圖2為例分別介紹 這幾種插卩直方法。鄰域插值法採用圖2所示的圖像為例說明，任意分別取標識為BOO的包含藍色值 的像素點以及標識為GbOl的包含綠色值的像素點作為當前標識為Rll的包 含紅色值的像素點的藍色插值和綠色插值，得到一個含有包含紅色、綠色以 及藍色值的像素點。這就是領域插值法，該方法只是簡單的採用兩個不同顏 色值的鄰域像素點進行插值，所以實現簡單，但丟失了處於進行插值像素點 的邊緣位置的其他像素點的顏色值。線性插值法線性插值法是採用像素點的領域中同色分量的平均值作為該像素點的 顏色值分量插值，仍然採用圖2所示的圖像為例說明，以標識為R11的包含 紅色值的像素點為例，所需插值的藍色值和綠色值設置為Bll和Gll,其中，Bll= (B00 + B02 + B20 + B22)/4， Gll= ( GbOl + Gb21 + GrlO + Grl2 )/4，將得到的Bll和Gil作為標識為Rll的包含紅色值的像素點插值。經過該 線性插值法進行插值後，將圖2所示的圖像轉換為彩色圖像有很好的平滑作 用，但是，這種方法也會淡化處於進行插值像素點的邊緣位置的像素點的顏 色值。立方巻積4#<直法立方巻積插值法是臨近像素點對要進行插值的像素點進行三次插值，不 將進行插值的像素點的領域中同色分量的平均值作為該像素點的顏色值分 量插值，而是根據距離進行插值的像素點遠近乘上相應的比例係數進行三次 插值，這樣將圖2所示的圖形轉換為彩色圖像質量較好，但是該插值算法相 對於鄰域插值法和線性插值法，計算量比較大，不適合實時傳輸的圖形處理 系統。另外，由於計算複雜，所以實現該插值方法的電路比較複雜且耗費資 源比較多。基於色差域的插值法該方法是線性插值法的演化，其仍然保留線性插值得到的平均值，但又 在平均值的基礎上增加了色差分量後再對像素點進行插值，所以得到的彩色 圖像的效果要好，但是，這種方法仍然會淡化處於進行插值像素點的邊緣位 置的像素點的顏色值，使得得到的彩色圖像的邊緣仍然不清晰，且由於在插 值前進行了計算像素點的領域中同色分量的平均值以及增加色差分量的兩 個步驟，所以實現該插值方法的電路比較複雜且耗費資源比較多。綜上，現有的對經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像進行插值的方法 不是得到的彩色圖像邊緣不清晰，就是插值方法比較複雜，不易實現。發明內容本發明提供一種在CMOS傳感器中對CFA進行插值的方法，採用該方 法對經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像進行插值，不僅得到的彩色圖像 邊緣清晰，而且比較簡單，易於實現。本發明還提供一種在CMOS傳感器中對CFA進行插值的電路，該電路 對經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像進行插值，不僅得到的彩色圖像邊 緣清晰，而且比較簡單，易於實現。根據上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種在互補金屬氧化物半導體CMOS傳感器中對顏色濾波陣列CFA進 4亍插卩直的方法，該方法包括對在Bayer型CFA濾波後得到圖像中的像素點進行綠色預插值，得到 像素點的綠色值； .對當前進行插值的像素點，在鄰域內根據該像素點的綠色值和所需插值 顏色的像素點的綠色值的相關性，將確定最相關的所需插值顏色的像素點的 顏色值作為該像素點的插值顏色，進行插值得到彩色像素點。所述對像素點進行綠色預插值，得到像素點的綠色值為對包含藍色值或紅色值的像素點的鄰域內的包含綠色值的像素點的綠 色值進行平均，將平均值作為包含藍色值或紅色值的像素點的綠色值；將包含綠色值的像素點的綠色值作為該包含綠色值的像素點的插值。所述確定最相關的所需插值顏色的像素點的過程為將領域內的各個所需插值顏色的像素點的綠色值分另']和該像素點的綠 色值進行差值計算，將鄰域內與該像素點差值最小的所需插值顏色的像素點 確定為最相關的所需插值顏色的像素點。所述將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的 插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包含藍色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含紅色值的像素點的綠色值進行相關性判斷，得到與該像素點 的綠色值最接近的包含紅色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素將得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值的像素點包含的紅色 值以及當前進行插值的像素點進行綠色預插值計算得到的綠色值作為當前進行插值的像素點的插值顏色。所述將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包舍紅色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含藍色值的像素點的綠色值進行相關性判斷，得到與該像素點 的綠色值最接近的包含藍色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素點；將得到與該像素點的綠色值最接近的包含藍色值的像素點包含的藍色 值以及當前進行插值的像素點進行綠色預插值計算得到的綠色值作為當前 進行插值的像素點的插值顏色。所述將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包含綠色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含藍色值的像素點的綠色值以及包含紅色值的像素點的綠色 值分別進行相關性判斷，分別得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值的像素點以及包含藍色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素點；將得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值的像素點和包含藍色 值的像素點分別包含的紅色值以及藍色值作為當前進行插值的像素點的插 值顏色。所述進行綠色預插值的圖像為5像素點x 5像素點的圖像。 一種在CMOS傳感器中對CFA進行插值的電路，該電路包括 緩衝器，用於暫存進行插值的圖像；顏色判別模塊，用於提取緩衝器暫存圖像中的當前進行插值的像素點以 及鄰域的像素點，發送給綠色預插值模塊，將當前進行插值的像素點的顏色 值以及鄰域的像素點的顏色值發送給紅藍分量模塊；綠色預插值模塊，用於對當前進行插值的像素點以及鄰域像素點進行綠 色預插值後，發送給相關性判別模塊；相關性判別模塊，用於根據進行綠色預插值後的當前進行插值的像素點 以及鄰域像素點進行相關性判別，得到當前進行插值的像素點最相關的所需插值顏色的像素點，將最相關的所需插值顏色的像素點發送給插值模塊；紅藍分量模塊，用於保存從顏色判別模塊得到的當前進行插值的像素點 的顏色值以及鄰域的像素點的顏色值，發送給插值沖莫塊；插值模塊，用於接收紅藍分量模塊發送的當前進行插值的像素點的顏色 值以及鄰域的像素點的顏色值，確定從相關性判別模塊得到的最相關的所需 插值顏色的像素點的顏色值，將確定的顏色值作為當前像素點的顏色插值， 得到彩色的當前像素點，輸出。所述電路還包括時間同步模塊，用於提取緩衝器暫存圖像中的場同步輸 入信號和行同步輸入信號，控制後，與插值模塊輸出經過插值後的像素點同 時輸出場同步輸出信號和行同步輸出值，控制進行插值的圖像的同步。所述進行插值的圖像為5像素點x5像素點的圖像時，所述緩衝器包含 4個行緩衝模塊以及一個存儲當前進行插值的像素點的當前像素點緩沖模 塊。從上述方案可以看出，本發明提供的方法及電路是採用相關性插值方 法，考慮到經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像中包含綠色值的像素點分 別是包含紅色值的像素點和包含藍色值的像素點的兩倍的事實，利用包含紅 色值的或包含藍色值的像素點的綠色域插值，以及所需插值顏色在領域內的 綠色相關性確定當前包含紅色值的或包含藍色值的像素點的顏色。由於本發 明提供的方法及電路不採用線性插值法計算平均值，只是將與進行插值的像 素點最相關像素點的顏色值作為插值，相關性體現了進行插值的像素點的邊 緣值，所以本發明提供的插值方法及電路較好的保留了進行插值的像素點的 邊緣值，有很好的邊緣增強作用。另外，本發明提供的插值方法及電路實現 只進行簡單的相關性計算，所以計算簡單，易於實現。


圖1為現有技術經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像示意圖；圖2為現有技術將經過Bayer型CFA濾波後得到的圖像中各像素點加標號進行區別的示意圖；圖3為本發明提供的在CMOS傳感器中對CFA進行插值的方法流程圖； 圖4為本發明提供的經過Bayer型CFA濾波後得到的5像素點x 5像素點的圖像進行插值的過程示意圖；圖5為實現本發明所提供插值方法的電路結構圖。具體秀施方式為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下舉具體實施 例並參照附圖，對本發明進行進一步詳細的說明。本發明提供的方法在Bayer型CFA濾波後得到的圖像中，將包含綠色 值的像素點的顏色值作為參考值，根據參考值分別對包含紅色值的像素點或 包含藍色值的像素點進行綠色預插值，得到所有像素點的綠色值，然後根據 當前像素點在其領域內的綠色相關性確定該像素點的顏色插值，即將其領域 內最相關的像素點作為該像素點的缺失灰度的顏色插值。圖3為本發明提供的在CMOS傳感器中對CFA進行插值的方法流程圖， 其具體步驟為步驟301、在Bayer型CFA濾波後得到的圖像中，將包含綠色值的像素 點的顏色值作為參考值。步驟302、在Bayer型CFA濾波後得到的圖像中，根據參考值分別對包 含紅色值的像素點或藍色值的像素點進行綠色預插值，得到所有像素點的綠 色值。步驟303、對於當前要進行插值的像素點，在其鄰域內根據其綠色值和 所需插值顏色值的像素點的綠色值的相關性，確定當前要進行插值的像素點 的顏色插值，採用該顏色插值對當前要進行插值的像素點進行插值。在該步驟中，每個像素點根據其綠色預插值和其領域內的所需插值顏色 值的像素點的綠色值的相關性，確定所需插值顏色的最相關的像素點，將最 相關像素點的顏色值作為該像素點的顏色插值。以下具體說明本發明提供的方法，圖4為本發明才是供的經過Bayer型 CFA濾波後得到的5像素點x5像素點的圖像進行插值的過程示意圖，在該 實施例中，假設每次只能對5像素點x 5像素點的圖像進行插值。在圖4中， R用於標識包含紅色值的像素點，Gr用於標識與包含紅色值的像素點在同 一行的包含綠色值的像素點，Gb用於標識與包含藍色值的像素點在同一行 的包含藍色值的像素點，各個像素點後緊跟著的數字代表該像素點在5像素 點x 5像素點的圖像中所處的位置。在該5像素點x 5像素點的圖像中，採用插值方法得到原包含藍色值的 像素點B22所缺少的紅色值和綠色值，分兩步進行插值第一步驟，對^象素點B22以及其領域內的像素點進行綠色預插值，即 對像素點B22、像素點Rll、像素點Grl2、像素點R13、像素點Gb21、像 素點Gb23、像素點R31、像素點Gr32以及^象素點R33進行綠色預插值。進 行綠色預插值的方法為包含綠色值的像素點的綠色值值保留，包含紅色值 的像素點的綠色值為根據線性插值法對其上、下、左、右的包含綠色值的像 素點的綠色值求平均所得到的值。對像素點B22以及其領域內的像素點進行綠色預插值得到的綠色值分 別為Gll = ( Gb01 + GrlO + Gb21 + Grl2 ) /4 公式(1 )G12 = Grl2 公式(2)G13= ( Gb03 + Gb23 + Grl2 + Grl4 ) /4 公式(3 )G21 = Gb21 公式(4)G22= (Grl2 + Gr32 + Gb21 + Gb23) /4 公式(5 )G23 = Gb23 公式(6 )G31 = ( Gb21 + Gb41 + Gr30 + Gr32 ) /4 公式(7 )G31 = Gr32 公式(8)G33 = ( Gb23 + Gb43 + Gr32 + Gr34 ) /4 公式(9 )對像素點B22以及其領域內的像素點進行綠色預插值後原來的5 x 5的 圖像就變成了 3像素點x 3像素點的綠色預插值圖像，且保留像素點B22的 藍色值以及其鄰域內的^象素點的紅色值。第二步驟，包含藍色值的像素點B22根據綠色預插值得到的G22，與其 鄰域內的包含紅色值的像素點Rll、像素點R13、像素點R31以及像素點 R33經.過綠色預插值得到的Gll、 G13、 G31以及G33的相關性找到最接近 的紅色值R22，將該值拷貝作為包含藍色值的像素點B22的紅色插值。 採用相關性找到最接近的紅色值R的公式為i 22 =臘，當I G22 - Gl 11= min(| G22- Gl 11,| G22 -G13 |,| G22 -G311,| G22 - G33 |) 肌當I G22 - G13 |= min(| G22 - Gl 11, | G22 - G13 |, | G22 - G311, | G22 - G33 |) 屈'當I G22 _ G311= min(| G22 _ G111, | G22 - Gl3 |,| G22 - G311, | G22 - G33 |) i 33，當I G22 — G33卜min(| G22 - Gl 1!, | G22 — G13 |, | G22 — G311， | G22 - G33 |)公式(10)從公式(10)可以看出，R22就是在鄰域內分別計算包含紅色值的像素 點Rll、像素點R13、像素點R31以及像素點R33經過綠色預插值得到的 Gll、 G13、 G31以及G33和像素點B22的綠色值G22的顏色差值，將可以 得到最小的顏色差值的鄰域內的像素點的紅色值作為像素點B22的紅色插值。這樣，在3像素點x3像素點的圖像中，第二行第二列的單色灰度的像 素點B22就通過其保留的藍色值B22,計算得到的G22以及R22得到彩色 的像素點。以上實施例是採用對包含藍色值的像素點進行插值的處理過程，採用相 應的方法，也可以對包含紅色值的^象素點進行插值。當對包含綠色值的像素點進行插值時，則需要計算其領域內綠色值最相 關的包含紅色值的像素點以及綠色值最相關的包含藍色值的像素點，將該最 相關的包含紅色值的像素點的紅色值以及最相關點包含藍色值的像素點的藍色值分別作為該包含綠色值的像素點的紅色插值和藍色插值，然後對該像 素點進行插值。按照這種方法，其他單色灰度的像素點也可以進行相應處理，得到缺失 的其他兩種灰度值，根據獲取的三種灰度值就可以按照現有技術將其他單色灰度的像素點恢復成彩色的像素點。這樣，整個5像素點x5像素點的圖像 就可以恢復成1像素點x 1像素點的彩色圖像，插值後的彩色圖像比原輸入 圖像減少了 4像素點x 4像素點的圖像。本發明的插值方也採用電路實現，在CMOS.傳感器中包括插值模塊，' 該插值模塊是CMOS傳感器的圖像信號處理器(ISP)的一部分，CMOS傳 感器採集到的圖像數據經過ISP中的各個現有功能模塊進行矯正、增益補償 以及去噪處理後，進入插值模塊進行插值，插值後的圖像就可以直接以RGB 形式顯示和存儲、或以YUV (YCbCr)顯示和存儲。在經過ISP中的麼斧正、 增益補償、去噪以及插值處理的過程中，圖像的輸入格式都包括場同步輸入 信號(vsync—in ),行同步輸入信號(hsync—in )以及輸入圖像數據(input_data )， 圖像數據的輸出格式包括場同步輸出信號(vsync—out)、行同步輸出信號 (hsync—out)以及輸出圖像數據(out_data)。其中在輸出的場同步信號以 及行同步信號有效期內的圖像是插值後的同步圖像。圖5為實現本發明插值方法的電路結構圖，包括緩衝器、顏色判別模塊、 綠色預插值模塊、相關性判別模塊、紅藍分量模塊、以及插值模塊。其中，緩衝器，用於暫存需要進行插值處理的圖像；顏色判別模塊，用於提取緩衝器暫存圖像中的當前像素點以及其鄰域的 像素點，發送給綠色預插值模塊，將當前像素點的顏色值以及其鄰域內的像 素點的顏色值發送給紅藍分量模塊；綠色預插值模塊，用於對當前像素點以及其鄰域像素點進行綠色預插值 後，發送給相關性判別模塊；相關性判別模塊，用於根據進行綠色預插值後的當前像素點以及其鄰域 像素點進行相關性判別，得到當前像素點最相關的所需插值顏色的像素點，將最相關的所需插值顏色的像素點發送給插值模塊；紅藍分量模塊，用於保存從顏色判別模塊得到的當前像素點的顏色值以 及其鄰域內的像素點的顏色值，發送給插值模塊；插值模塊，用於接收紅藍分量模塊發送的當前像素點的顏色值以及其鄰 域內的像素點的顏色值，確定從相關性判別模塊得到的最相關的所需插值顏 色的像素點的顏色值，將確定的顏色值作為當前像素點的顏色插值，得到彩 色的當前像素點。在具體實現上，從緩衝器提取的圖像首先要通過顏色判別模塊做顏色判 別，確定當前要插值的像素點為哪種顏色， 一旦當前插值的像素點的顏色確 定，採用的公式就可以確定，這樣帶著顏色值的像素點在經過綠色預插值模 塊插值出綠色，再經過相關性比較確定最終要插值的像素點位置後，由插值 模塊進行組合，得到最終的彩色像素點，並在相應時刻送出行同步和場同步 信號。根據本發明提供的方法可以得知，3行輸入的像素點可以插值出l行具 有綠色值的像素點，三行綠色預插值後的像素點才可以得到l行含有紅色、 綠色和藍色值的像素點。因此，為了節省資源，本發明提供的電路並不保留 對像素點的預插值得到的綠色值，而是多保存2行像素點，這樣在緩衝器中 共需要4個行緩衝模塊(圖中表示為緩衝模塊0、緩衝模塊1、緩衝模塊2 和緩衝模塊3)來存儲像素點，再加上當前像素點緩衝模塊存儲的當前輸入 的像素點，構成了一個5像素點x5像素點的圖像。將該圖像按照本發明提 供的方法進行綠色預插值，可以同時插值出3像素點x3像素點的圖像，同 時保留3像素點x3像素點中的紅色值和藍色值，據此在進行相關性判斷後 就可以得到最終的插值後插值出一個彩色像素點了 。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本 發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本 發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種在互補金屬氧化物半導體CMOS傳感器中對顏色濾波陣列CFA進行插值的方法，其特徵在於，該方法包括對在Bayer型CFA濾波後得到圖像中的像素點進行綠色預插值，得到像素點的綠色值；對當前進行插值的像素點，在鄰域內根據該像素點的綠色值和所需插值顏色的像素點的綠色值的相關性，將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色，進行插值得到彩色像素點。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述對像素點進行綠色預 插值，得到像素點的綠色值為對包含藍色值或紅色值的像素點的鄰域內的包含綠色值的像素點的綠 色值進行平均，將平均值作為包含藍色值或紅色值的像素點的綠色值； 將包含綠色值的像素點的綠色值作為該包含綠色值的像素點的插值。
3、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述確定最相關的所需插 值顏色的像素點的過程為將領域內的各個所需插值顏色的像素點的綠色值分別和該像素點的綠 色值進行差值計算，將鄰域內與該像素點差值最小的所需插值顏色的像素點 確定為最相關的所需插值顏色的像素點。
4、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將確定最相關的所需 插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包含藍色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含紅色值的像素點的綠色值進行相關性判斷，得到與該像素點 的綠色值最接近的包含紅色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素 點；將得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值的像素點包含的紅色 值以及當前進行插值的像素點進行綠色預插值計算得到的綠色值作為當前進行插值的像素點的插值顏色。
5、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將確定最相關的所需 插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包含紅色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含藍色值的像素點的綠色值進行相關性判斷，得到與該像素點 的綠色值最接近的包含藍色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素點；.將得到與該像素點的綠色值最接近的包含藍色值的像素點包含的藍色 值以及當前進行插值的像素點進行綠色預插值計算得到的綠色值作為當前 進行插值的像素點的插值顏色。
6、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色的過程為當前進行插值的像素點為包含綠色值的像素點時，將該像素點的綠色值 和鄰域內的包含藍色值的像素點的綠色值以及包含紅色值的像素點的綠色 值分別進行相關性判斷，分別得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值 的像素點以及包含藍色值的像素點作為最相關的所需插值顏色的像素點；將得到與該像素點的綠色值最接近的包含紅色值的像素點和包含藍色 值的像素點分別包含的紅色值以及藍色值作為當前進行插值的像素點的插 值顏色。
7、 如權利要求1~6中任意一項所述的權利要求，其特徵在於，所述進 行綠色預插值的圖像為5像素點x5像素點的圖像。
8、 一種在CMOS傳感器中對CFA進行插值的電路，其特徵在於，該 電路包括緩衝器，用於暫存進行插值的圖像；顏色判別模塊，用於提取緩衝器暫存圖像中的當前進行插值的像素點以 及鄰域的像素點，發送給綠色預插值模塊，將當前進行插值的像素點的顏色 值以及鄰域的像素點的顏色值發送給紅藍分量模塊；綠色預插值模塊，用於對當前進行插值的像素點以及鄰域像素點進行綠色預插值後，發送給相關性判別模塊；相關性判別模塊，用於根據進行綠色預插值後的當前進行插值的像素點 以及鄰域像素點進行相關性判別，得到當前進行插值的像素點最相關的所需 插值顏色的像素點，將最相關的所需插值顏色的像素點發送給插值模塊；紅藍分量模塊，用於保存從顏色判別模塊得到的當前進行插值的像素點 的顏色值以及鄰域的像素點的顏色值，發送給插值模塊；插值模塊，用於接收紅藍分量模塊發送的當前進行插值的像素點的顏色 值以及鄰域的像素點的顏色值，確定從相關性判別模塊得到的最相關的所需 插值顏色的像素點的顏色值，將確定的顏色值作為當前像素點的顏色插值， 得到彩色的當前像素點，輸出。
9、 如權利要求8所述的電路，其特徵在於，所述電路還包括時間同步 模塊，用於提取緩衝器暫存圖像中的場同步輸入信號和行同步輸入信號，控 制後，與插值模塊輸出經過插值後的像素點同時輸出場同步輸出信號和行同 步輸出值，控制進行插值的圖像的同步。
10、 如權利要求8所述的電路，其特徵在於，所迷進行插值的圖像為5 像素點x5像素點的圖像時，所述緩衝器包含4個行緩衝模塊以及一個存儲 當前進行插值的像素點的當前像素點緩衝模塊。
全文摘要
本發明公開了一種在CMOS傳感器中對CFA進行插值的方法及電路，其中該方法包括對在Bayer型CFA濾波後得到圖像中的像素點進行綠色預插值，得到像素點的綠色值；對當前進行插值的像素點，在鄰域內根據該像素點的綠色值和所需插值顏色的像素點的綠色值的相關性，將確定最相關的所需插值顏色的像素點的顏色值作為該像素點的插值顏色，進行插值得到彩色像素點。本發明提供的方法及電路不僅得到的彩色圖像邊緣清晰，而且比較簡單，易於實現。
文檔編號H04N9/04GK101227621SQ20081006521
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月25日 優先權日2008年1月25日
發明者王宏斌 申請人:炬力集成電路設計有限公司