用於像素色彩校正的方法以及像素色彩校正裝置的製作方法
2023-04-27 17:40:51 1
專利名稱：用於像素色彩校正的方法以及像素色彩校正裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及影像感應器的色彩校正，尤其涉及一種用於像素色彩校正的方法以及 相關裝置。
背景技術：
由於具有紅綠藍(RGB)彩色濾光片的互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)影像感應器通常是非理想的影像感應器，所以可能會 導致人類顏色感知上的錯誤。因此，需要利用色彩校正來修正影像感應器的頻譜響應，而傳 統的色彩校正方法通常對一整個影像使用同一色彩校正矩陣。色彩校正的目的是在減少色彩誤差時亦能儘量避免產生噪聲，然而，如果在一整 個影像中使用相同的色彩校正矩陣，會在彩色區域中造成假色或是增加灰階區域的噪聲強 度。因此，如何克服傳統色彩校正方法中產生的問題已成為業界亟需解決的課題。
發明內容
因此，本發明的目的之一在於提供一種用於像素色彩校正的方法以及相關的像素 色彩校正裝置，來解決上述的問題。依據本發明的一實施例，其提供一種用於像素色彩校正的方法。該方法包括下列 步驟確定一指定像素的灰階程度；根據該指定像素的該灰階程度來產生一已調整色彩校 正矩陣；以及將該已調整色彩校正矩陣應用於該指定像素來校正該指定像素的色彩誤差。依據本發明的一實施例，其提供一種像素色彩校正裝置。該像素色彩校正裝置包 括一灰階程度檢測器、一第一矩陣產生電路以及一色彩校正電路。該灰階程度檢測器用以 確定一指定像素的灰階程度。該第一矩陣產生電路根據該指定像素的該灰階程度來產生一 已調整色彩校正矩陣。該色彩校正電路將該已調整色彩校正矩陣應用於該指定像素來校正 該指定像素的色彩誤差。
圖1為本發明第一實施例中的像素色彩校正裝置的示意圖；圖2A和2B為第一設定單元如何確定圖1中參考色彩校正矩陣的權重因子的示例 的示意圖；圖3為本發明第二實施例中的像素色彩校正裝置的示意圖；圖4A和4B為第二設定單元如何確定圖3中預設色彩校正矩陣的權重因子的示例 的示意圖；圖5為本發明用於像素色彩校正的方法的一實施例的流程圖；以及圖6為本發明用於像素色彩校正的方法的另一實施例的流程圖。主要元件符號說明110 灰階程度檢測器5
120130140320340第一矩陣產生電路 色彩校正電路 第一設定單元 第二矩陣產生電路 第二設定單元
具體實施例方式在說明書及後續的權利要求書中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域的 普通技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及 後續的權利要求書並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異 來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的權利要求中所提及的「包括」為一開放式的用 語，故應解釋成「包括但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此包括任何直接及間接的電氣連 接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則表示該第一裝置可直接電氣連 接於該第二裝置，或者通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。圖1為本發明第一實施例中的像素色彩校正裝置100的示意圖。如圖1中所示，像 素色彩校正裝置100包括(但不限於)一灰階程度檢測器110、一第一矩陣產生電路120以 及一色彩校正電路130。灰階程度檢測器110用以確定一指定像素Px的一灰階程度GDl。第 一矩陣產生電路120根據指定像素Px的灰階程度OTl來產生一已調整色彩校正矩陣Cpixel， 在本實施例中，第一矩陣產生電路120依據灰階程度OTl來調整一參考色彩校正矩陣CMf以 及一單元矩陣(Unity Matrix)Cunityl以產生已調整色彩校正矩陣Cpixel。最後，色彩校正電 路130將已調整色彩校正矩陣Cpixel應用於指定像素Px來校正指定像素Px的色彩誤差。此 外，第一矩陣產生電路120還包括一第一設定單元140，用以設定至少一個臨界值並依據灰 階程度⑶1來確定一第一權重因子β ！以及一第二權重因子β 2。灰階程度檢測器110以 及第一矩陣產生電路120(包括第一設定單元140)的工作方式將在下面的實施例中作更詳 細的說明。在一實施例中，灰階程度檢測器110可根據指定像素Px的亮度信息以及彩度信息 來對指定像素Px執行灰階程度檢測，並據此產生灰階程度GDI。灰階程度GDl根據亮度信 息與彩度信息之間的比較來確定，而本領域技術人員公知，YUV色彩空間與RGB色彩空間之 間的關係如下列方程式所示U =B--Y(1--1)V =R--Y(1--2)Y =0.299 · R+0. 587 · G+0. 114 · B(1--3)因此，灰階程度⑶1的數值可由下面的方程式確定 Γ π U + Vτ=^—(2)在方程式O)中，T代表灰階程度GDI的值、Y代表亮度信息以及U與V代表彩度 信息。假如數值T接近於零，則指定像素Px看起來如同一灰階像素，這代表指定像素Px包 括有非常少的彩度信息。請注意，單元矩陣Cunityl為一個不具有色彩校正的基礎矩陣，其中單元矩陣Cmityl6可以下面的方程式來表示
權利要求
1.一種用於像素色彩校正的方法，每一像素均包括有亮度信息與彩度信息，該方法包括確定一指定像素的灰階程度；根據所述指定像素的所述灰階程度來產生一已調整色彩校正矩陣；以及 將所述已調整色彩校正矩陣應用於所述指定像素來校正所述指定像素的色彩誤差。
2.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述灰階程度的步驟包括 根據所述彩度信息與所述亮度信息的比值來產生所述灰階程度。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述灰階程度由下列方程式確定 U + VT =-其中T表示所述灰階程度、γ表示所述亮度信息以及υ與ν表示所述彩Y ，度{曰息。
4.根據權利要求1所述的方法，其中產生所述已調整色彩校正矩陣的步驟包括 計算一參考色彩校正矩陣以及一單元矩陣的權重相加來產生所述已調整色彩校正矩陣，其中所述參考色彩校正矩陣以及所述單元矩陣的權重因子由所述灰階程度來確定，以 及所述單元矩陣為不具有色彩校正的一基礎矩陣。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述參考色彩校正矩陣具有一第一權重因子，所 述單元矩陣具有一第二權重因子，所述第一權重因子以及所述第二權重因子之和為一定 值，以及產生所述已調整色彩校正矩陣的步驟包括設定至少一個臨界值；當所述灰階程度小於所述臨界值時，確定一第一值作為所述第一權重因子以及確定一 第二值作為所述第二權重因子；以及當所述灰階程度不小於所述臨界值時，確定一第三值作為所述第一權重因子以及確定 一第四值作為所述第二權重因子，其中所述第三值大於所述第一值以及所述第二值大於所 述第四值。
6.根據權利要求1所述的方法，還包括根據一實際亮度狀況來產生所述參考色彩校正矩陣。
7.根據權利要求6所述的方法，其中產生所述參考色彩校正矩陣的步驟包括 計算一預設色彩校正矩陣以及一單元矩陣的一權重相加來產生所述參考色彩校正矩陣，其中所述預設色彩校正矩陣以及所述單元矩陣的權重因子由所述實際亮度狀況來確 定，以及所述單元矩陣為一基礎矩陣。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述預設色彩校正矩陣具有一第一權重因子，所 述單元矩陣具有一第二權重因子，所述第一權重因子以及所述第二權重因子之和為一定 值，以及產生所述參考色彩校正矩陣的步驟包括設定至少一個臨界值；當依據所述實際亮度狀況所設定的一總增益小於一臨界值時，確定一第一值作為所述 第一權重因子以及確定一第二值作為所述第二權重因子；以及當依據所述實際亮度狀況所設定的所述總增益不小於所述臨界值時，確定一第三值作 為所述第一權重因子以及確定一第四值作為所述第二權重因子，其中所述第一值大於所述第三值以及所述第四值大於所述第二值。
9.一種像素色彩校正裝置，每一像素均包括有亮度信息與彩度信息，所述像素色彩校 正裝置包括一灰階程度檢測器，用以確定一指定像素的灰階程度；一第一矩陣產生電路，用以根據所述指定像素的所述灰階程度來產生一已調整色彩校 正矩陣；以及一色彩校正電路，用以將所述已調整色彩校正矩陣應用於所述指定像素來校正所述指 定像素的色彩誤差。
10.根據權利要求9所述的像素色彩校正裝置，其中所述灰階程度檢測器根據所述彩 度信息與所述亮度信息的比值來產生所述灰階程度。
11.根據權利要求10所述的像素色彩校正裝置，其中所述灰階程度由下列方程式確定U + VT =-其中T表示所述灰階程度、Y表示所述亮度信息以及U與V表示所述彩Y ，度{曰息。
12.根據權利要求9所述的像素色彩校正裝置，其中所述第一矩陣產生電路計算一參 考色彩校正矩陣以及一單元矩陣的權重相加來產生所述已調整色彩校正矩陣，所述參考色 彩校正矩陣以及所述單元矩陣的權重因子由所述灰階程度來確定，以及所述單元矩陣為不 具有色彩校正的一基礎矩陣。
13.根據權利要求12所述的像素色彩校正裝置，其中所述參考色彩校正矩陣具有一第 一權重因子，所述單元矩陣具有一第二權重因子，所述第一權重因子以及所述第二權重因 子之和為一定值，所述第一矩陣產生電路還包括一第一設定單元，以及所述第一設定單元 用以設定至少一個臨界值；當所述灰階程度小於所述臨界值時，確定一第一值作為所述第一權重因子以及確定一 第二值作為所述第二權重因子；以及當所述灰階程度不小於所述臨界值時，確定一第三值作為所述第一權重因子以及確定 一第四值作為所述第二權重因子，其中所述第三值大於所述第一值以及所述第二值大於所 述第四值。
14.根據權利要求9所述的像素色彩校正裝置，還包括一第二矩陣產生電路，用以根據一實際亮度狀況來產生所述參考色彩校正矩陣。
15.根據權利要求14所述的像素色彩校正裝置，其中所述第二矩陣產生電路計算一預 設色彩校正矩陣以及一單元矩陣的權重相加來產生所述參考色彩校正矩陣，所述預設色彩 校正矩陣以及所述單元矩陣的權重因子由所述實際亮度狀況來確定，以及所述單元矩陣為 一基礎矩陣。
16.根據權利要求15所述的像素色彩校正裝置，其中所述預設色彩校正矩陣具有一第 一權重因子，所述單元矩陣具有一第二權重因子，所述第一權重因子以及所述第二權重因 子之和為一定值，所述第二矩陣產生電路還包括一第二設定單元，以及所述第二設定單元 用以設定至少一個臨界值；當依據所述實際亮度狀況所設定的一總增益小於一臨界值時，確定一第一值作為所述 第一權重因子以及確定一第二值作為所述第二權重因子；以及當依據所述實際亮度狀況所設定的所述總增益不小於所述臨界值時，確定一第三值作 為所述第一權重因子以及確定一第四值作為所述第二權重因子，其中所述第一值大於所述 第三值以及所述第四值大於所述第二值。
全文摘要
本發明公開了一種用於像素色彩校正的方法及裝置，該方法包括下列步驟確定一指定像素的一灰階程度；根據該指定像素的該灰階程度來產生一已調整色彩校正矩陣；以及將該已調整色彩校正矩陣應用於該指定像素來校正該指定像素的色彩誤差。該灰階程度根據彩度信息與亮度信息的比值來產生。該已調整色彩校正矩陣由一參考色彩校正矩陣以及一單元矩陣作權重相加而計算出來，且該參考色彩校正矩陣以及該單元矩陣的權重因子由該灰階程度來確定，其中該單元矩陣為不具有色彩校正的一基礎矩陣。
文檔編號H04N9/64GK102045575SQ200910205389
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月21日 優先權日2009年10月21日
發明者史妙紅, 米塔艾民 申請人:英屬開曼群島商恆景科技股份有限公司