坏像素校正方法以及使用该方法的装置与流程

文档序号:13697194阅读:1037来源:国知局

技术领域
本发明涉及一种图像处理技术,特别涉及一种坏像素校正方法以及使用该方法的装置。
背景技术
:坏像素校正(BPC,badpixelcorrection)是图像传感器中的坏位置数据,使用周围位置数据的插值来取代。然而,传统的坏像素检测(badpixeldetection)算法适合找出孤立的单一坏像素,但不适合找出由坐标位置连续的三个坏像素形成的短坏像素组(shortbad-pixelcluster)。因此,需要一种坏像素校正方法以及使用该方法的装置,用以克服如上所述的缺点。技术实现要素:本发明的实施例提出一种由处理单元执行的坏像素校正方法。读取一个帧中的一块,以及标示块中的每一像素为好像素、弱像素以及坏像素中的一个。检测块中所包含的弱像素对,其中包含二个标示为弱像素的像素,以及将弱像素对中的像素从弱像素更新标示为弱像素转变的坏像素。针对标示为坏像素或弱像素转变的坏像素的像素进行校正。本发明的实施例提出一种坏像素校正装置,至少包含相机模块控制器以及处理单元。相机模块控制器耦接于相机模块。处理单元耦接于相机模块控制器,通过相机模块控制器控制相机模块取得一个帧;读取帧中的一块;标示块中的每一像素为好像素、弱像素以及坏像素中的一个;检测块中包含的弱像素对,其中包含二个标示为弱像素的像素;将弱像素对中的像素从弱像素更新标示为弱像素转变的坏像素;以及针对标示为坏像素或弱像素转变的坏像素的每一像素进行校正。本发明的前述坏像素校正方法及装置在动态坏像素校正(dynamicBPC)的条件下,先准确地标示出坏像素和好像素,而对于容易误判的弱像素,本发明还根据弱像素对与已准确标示的坏像素的位置关系判断是否构成短坏像素组,并且无需坐标计算,减少了计算量的同时降低了误判率。附图说明图1是依据本发明实施例的运算装置的系统架构图。图2是依据本发明实施例由处理单元执行的坏像素校正方法流程图。图3是依据本发明实施例由处理单元执行的坏像素检测示意图。图4A是依据本发明实施例的待测Gr-像素的内块与外块取得示意图。图4B是依据本发明实施例的待测R-像素的内块与外块取得示意图。图4C是依据本发明实施例的待测B-像素的内块与外块取得示意图。图5是依据本发明实施例的贝尔格式图像示意图。【符号说明】110处理单元;130帧缓存器;150易失性存储器;170相机模块控制器;190相机模块;S210~S250方法步骤;S410~S460方法步骤;430标志缓存器;511、531、5515x5块;513Gr-像素的内块;515Gr-像素的外块;533R-像素的内块;535R-像素的外块;533B-像素的内块;535B-像素的外块;G1~G13G-像素;R1~R9R-像素;B1~B9B-像素;Gr1~Gr6Gr-像素;Gb1~Gb6Gb-像素。具体实施方式以下说明系为完成发明的优选实现方式,其目的在于描述本发明的基本精神,但并不用以限定本发明。实际的
发明内容必须参考之后的权利要求范围。必须了解的是,使用于本说明书中的“包含”、“包括”等词,用以表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件和/或组件,但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件、组件,或以上的任意组合。在权利要求中使用如“第一”、\第二\、\第三\等词用来修饰权利要求中的元件,并非用来表示之间具有优先权顺序,先行关系,或者是一个元件先于另一个元件,或者是执行方法步骤时的时间先后顺序,仅用来区别具有相同名字的元件。图1是依据本发明实施例的运算装置的系统架构图。此系统架构可实施于桌上型计算机、笔记型计算机、平板计算机、手机、数字相机、数字录像机等,至少包含处理单元110。处理单元110可使用多种方式实施,例如以专用硬件电路或通用硬件(例如,单一处理器、具有并行处理能力的多处理器、图形处理器或其他具运算能力的处理器),并且在执行固件或软件时,提供之后所描述的功能。处理单元110可整合于图像信号处理器(ISP,ImageSignalProcessor)中,并且可通过相机模块控制器170控制相机模块190用以捕捉多个帧。相机模块190可包含图像传感器,例如,互补式金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor,CMOS)、电荷耦合元件(charge-coupleddevice,CCD)等传感器,用以感测由红、绿、蓝光强度所形成的图像,以及包含读取电子电路,用以从图像传感器搜集感测到的数据。然而,图像传感器中有瑕疵的像素无法正确地感测光线强度。所以,处理单元110可检测图像传感器中的瑕疵像素(过亮或者过暗),并校正捕捉到的帧中瑕疵像素的数据,并将校正后结果存储在帧缓存器(framebuffer)130。易失性存储器150,例如动态随机存取存储器(DRAM,DynamicRandomAccessMemory),用以存储执行过程中需要的数据,例如,变量、数据表(datatables)等。图2是依据本发明实施例由处理单元执行的坏像素校正方法流程图。此流程用以动态检测一块中的各通道(如R-通道、Gr-通道、Gb-通道及B-通道)的单独坏像素以及短坏像素组(shortbad-pixelcluster),并校正检测到的坏像素。其中短坏像素组中包括三个坐标位置连续的坏像素,本实施例限定在动态坏像素校正(dynamicBPC)的范围内,动态坏像素校正的前提是,在一个例如3x3的全通道的块中,每个通道最多存在2个坏像素,以及坐标位置连续的坏像素的数目不会超过4个,如果存在4个或以上数量的连续坏像素,则视为噪声(noise),噪声应由去噪模块处理而不在本发明的讨论范围之内。处理单元110读取一个帧中的一块后(步骤S210),标示此块中的每一像素为好像素(goodpixel)、弱像素(weakpixel)以及坏像素(badpixel)中的一个(步骤S220)。接着,处理单元110检测块中包含的一个弱像素对(weakpixelpair),其中该弱像素对包含二个标示为弱像素的像素(步骤S230),以及将弱像素对中的像素从弱像素更新标示为弱像素转变的坏像素(badpixelconvertedfromweakpixel)(步骤S240),值得注意的是,本实施例是在判断到该弱像素对中被标示为弱像素的两个像素会与标示为坏像素的单独像素构成短坏像素组时,才会进行步骤S240的更新动作,详细的流程见后。最后,处理单元110针对标示为坏像素及从弱像素转变的坏像素的像素进行校正(步骤S250),本发明在此并不讨论具体的校正算法。图3是依据本发明实施例由处理单元执行的坏像素检测示意图。由于本发明在此并不讨论具体的校正算法,因此图3仅讨论坏像素的检测,大体而言,坏像素检测可分成二个阶段。第一阶段是单点检测(步骤S410至S420):读取一mxm像素(全通道,fullchannel)的块(例如,5x5像素),使用每个待测像素与周围的像素值的差异来标示每个待测像素为好像素(goodpixel)、弱像素(weakpixel)或坏像素(badpixel)其中的一个;值得注意的是,本实施例中所取得的帧例如为具贝尔格式(bayerpattern)图像,各个像素位置仅包括R-通道、Gr-通道、Gb-通道及B-通道其中之一的像素信息,并且在行和列的方向上,相邻像素位置的通道不同;因此前述的周围像素可能与待测像素分别属于相同或不同通道,详见后述。第二阶段是短坏像素组检测(步骤S440至S460):检测第一阶段标示的弱像素是否与第一阶段标示的坏像素形成短坏像素组,将确定为短坏像素组中原本被标示为弱像素的像素的标志更新为坏像素。具体而言,在第一阶段中,处理单元110从帧缓存器130依序读取mxm像素作为待测块(步骤S410),标示每个待测像素的类型及产生各个待测像素的像素标志,并且将各个像素标志存储至标志缓存器430(步骤S420)。在步骤S420,详细来说,处理单元110可取得围绕待测像素的全通道的nxn像素(例如,3x3像素,又可称为内块,innerblock)以及围绕该待测像素的相同通道的nxn像素(又可称为外块,outerblock),其中n小于m。图4A是依据本发明实施例的待测Gr-像素的内块与外块取得示意图。假设待测像素为5x5块511中的像素G7:内块513包含{G4,B2,G5,R3,G7,R4,G9,B5,G10当前第1页1 2 3 
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