应用于图像感测电路的像素通道不平衡补偿方法与系统技术方案

一种应用于图像感测电路的像素通道不平衡补偿方法与系统，系统包括有镜头、滤色片与图像传感器所组成的图像接收电路，系统包括一处理电路，其中执行像素通道不平衡补偿方法，在方法中，从动态图像中取得第二帧图像，以及从存储器中取得图像的第一帧图像，这是已经噪声抑制的帧，之后，通过比对第一帧图像与第二帧图像检测前后帧各像素的移动信息，于是可以根据这个移动信息作为三维抑制噪声时决定如何抑制噪声的依据，同时利用相同缓冲器内已经噪声抑制的图像估计相邻相同通道不平衡的补偿值，并予以补偿，最后以一内插法还原图像。最后以一内插法还原图像。最后以一内插法还原图像。

【技术实现步骤摘要】
应用于图像感测电路的像素通道不平衡补偿方法与系统


[0001]本专利技术涉及一种应用在图像感测电路中像素通道不平衡补偿方法，特别涉及一种能够在图像感测电路中有效使用三维噪声抑制与补偿像素通道中不平衡问题的方法与相关电路系统。

技术介绍

[0002]对于使用拜耳彩色滤光器阵列(Bayer Color Filter Array)等滤色片的互补式金氧半场效晶体管(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器，每个像素(pixel)位置都只有红(R)、绿(G)或蓝(B)单通道(channel)信息，还原图像时，需通过内插(Interpolation/Demosaicing)方式重现彩色图像。
[0003]当如上述配备有滤色片的图像传感器在接受信号时，由于像素间交互影响，如像素串扰(Pixel Cross-Talk)，会影响还原图像时使用的内插法呈现彩色图像的结果。举例来说，原本应为接收相同信号的两个绿色通道(Gchannel)像素，可能因左右相邻为红色通道(R channel)或蓝色通道(Bchannel)而有不同的交互影响，致使呈现出不同的绿色通道信号现象。
[0004]当以内插法还原彩色图像时，所述拜耳彩色滤光器阵列中每一行列均有绿色(G)通道信息，可参考图1显示的滤色片范例示意图，绿色通道可以表现的信息量较红色(R)或蓝色(B)通道更多，而每个绿色通道都邻接红色或蓝色通道，可根据相邻通道以Gr(邻接红色通道的绿色通道，green pixel adjacent to red)或Gb(邻接蓝色通道的绿色通道，green pixel adjacent to blue)表示，如此会特别着重参考绿色通道的信息，致使绿色通道间的交互影响造成像素Gb与Gr不平衡(Gb-Gr Imbalance)的处理对于数字图像处理是重要且需要的。
[0005]造成像素间交互影响原因一般常见的可分为三类：第一，图像传感器每一像素上均为搭载微镜片(Microlens)，因为光线入射时可能有折射现象，进而影响邻近像素接收的信号而产生像素串扰等的光学干扰现象(Optical Crosstalk)；第二，红色、绿色与蓝色光具有不同光线波长大小，对于半导体材料可达渗透深度不同，致使电子漂移(electron drift)现象不同，造成不同交互影响，称为电气串扰(Electrical Crosstalk)；第三，电路设计时(Layout)可能会造成的像素间影响，可称结构串扰(Architectural Crosstalk)。
[0006]常见解决所述邻近蓝色与红色的绿色像素之间不平衡(Gb-Gr Imbalance)问题大致也可分为三类：第一为采取低通滤波(Low-Pass Filtering)概念，通过平均每个绿色像素附近的绿色通道像素以弭平绿色通道间的不一致，但缺点为细节因而损失；第二，参考类似内插(Interpolation)的方法，利用邻近绿色通道值进行内插，虽比较不易损失细节，但无法通用于所有彩色滤光器阵列(Color Filter Array,CFA)；第三，这是一种减少水平线伪影(horizontal line artifact)的预先校正方法，其中为根据像素间线性关系施以一比例调整，降低邻近蓝色与红色的绿色像素之间不平衡。

技术实现思路

[0007]本专利技术公开一种应用于图像感测电路的像素通道不平衡补偿系统与方法，其中处理图像噪声的方式如不损失细节的一种三维噪声抑制(3DNoise Reduction)方法，三维噪声抑制可包含二维去噪(Spatial Noise Reduction)和时间轴上去噪(Temporal Noise Reduction)处理。方法并继续处理Gb-Gr像素通道不平衡的问题，当与三维噪声抑制方法，就可参考经由噪声抑制处理后的图像数据，再予以估计其中像素通道(如绿色通道)不平衡的补偿量，能避免噪声影响错估补偿量，以得到较好的图像结果。
[0008]根据一实施例，像素通道不平衡补偿系统以一电路系统实现，如集成电路(IC)，适用于图像接收电路，图像接收电路包括镜头、滤色片与图像传感器，用以接收动态图像；系统设有一存储器，用以逐帧储存动态图像，并包括已经进行噪声抑制的第一帧图像；系统设有一处理电路，其中执行像素通道不平衡补偿方法。
[0009]在方法中，优选地，从动态图像中取得第二帧图像，以及从存储器中取得第一帧图像，取出的第一帧图像与第二帧图像先暂存于一缓冲器中。接着，通过比对第一帧图像与第二帧图像得出图像传感器感测到相同位置的像素通道中的图像信息是否有变动，以检测前后帧各像素的移动信息。
[0010]接着，以相同位置的像素通道图像的移动信息为依据作为三维抑制噪声时决定系统能执行一噪声抑制程序以抑制噪声；使用相同缓冲器中已经噪声抑制的图像，能估计已经经过噪声抑制的第二帧图像中相邻相同通道不平衡的补偿值，并予以补偿，最后以内插法还原第二帧图像。
[0011]进一步地，当检测动态图像中前后帧相同位置的像素值并未变动，于前后帧相同位置的像素设一噪声抑制的权重，以一特定比例的像素值组合；反之，当检测动态图像中前后帧相同位置的像素值有变动，即从第一帧图像与第二帧图像中相同位置的像素值选择其一为像素值。其中，在一方式中，可以第二帧图像(当前帧)附近信息作为抑制噪声的参考，还参考相同位置的像素的变动在第一帧图像的信息，再结合两者的信息决定像素值，但需要增加一搜索步骤。
[0012]进一步地，在一实施例中，在估计已经经过噪声抑制的第二帧图像中相邻相同通道不平衡的补偿值的步骤时，从第一帧图像估计出相邻相同通道不平衡的第一补偿量，从第二帧图像估计出相邻相同通道不平衡的第二补偿量，之后根据第一帧图像与第二帧图像的差异决定第一补偿量与第二补偿量之间的一参考比例，据此以一比例组合决定补偿值。
[0013]为了能更进一步了解本专利技术为达成既定目的所采取的技术、方法及效果，请参阅以下有关本专利技术的详细说明、图式，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0014]图1显示一种现有传感器滤色片的范例示意图；
[0015]图2显示应用于图像感测电路的像素通道不平衡补偿系统的电路实施例图；
[0016]图3显示像素通道不平衡补偿方法流程实施例的一流程图；
[0017]图4显示噪声抑制的实施例的一流程图。
[0018]图5显示像素通道不平衡补偿方法流程实施例的二流程图。
具体实施方式
[0019]在一般使用拜耳彩色滤光器阵列等滤色片的图像感测电路中，相关彩色滤色片实施方式可参考图1，其中绿色通道可以表现的信息量较红色(R)或蓝色(B)通道更多，而每个绿色通道都邻接红色或蓝色通道，其中邻接红色通道的绿色通道表示为Gr，邻接蓝色通道的绿色通道表示为Gb，然而，原本Gr与Gb像素通道的图像值应该是一致的，但因为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于一图像感测电路的像素通道不平衡补偿系统，包括：一存储器，用以逐帧储存一动态图像，并包括已经噪声抑制的一第一帧图像；以及一处理电路，其中运行一像素通道不平衡补偿方法，包括：从该动态图像中取得一第二帧图像，以及自该存储器中取得该动态图像的该第一帧图像，取出的该第一帧图像与该第二帧图像先暂存于一缓冲器中；通过比对该第一帧图像与该第二帧图像，得出由一图像传感器感测到相同位置的像素通道中的图像信息是否有变动，以检测前后帧各像素的移动信息；以相同位置的像素通道图像的移动信息为依据作为三维抑制噪声时决定执行一噪声抑制程序以抑制噪声；估计已经经过噪声抑制的该第二帧图像中相邻相同通道不平衡的一补偿值，并予以补偿；以及以一内插法还原该第二帧图像。2.根据权利要求1所述的像素通道不平衡补偿系统，其中，该第一帧图像与该第二帧图像为该动态图像中前后帧图像，该存储器还储存该第二帧图像之前已执行噪声抑制的一或多帧图像。3.根据权利要求2所述的像素通道不平衡补偿系统，其中，以该第二帧图像附近信息作为抑制噪声的参考，还参考相同位置的像素的变动在该第一帧图像的信息，以结合该第一帧图像与该第二帧图像的信息决定像素值。4.根据权利要求2所述的像素通道不平衡补偿系统，其中，当检测该动态图像中前后帧相同位置的像素值并未变动，于前后帧相同位置的像素设一噪声抑制的权重，以一特定比例的像素值组合；当检测该动态图像中前后帧相同位置的像素值有变动，即从该第一帧图像与该第二帧图像中相同位置的像素值选择其一为该像素值。5.根据权利要求4所述的像素通道不平衡补偿系统，其中，当检测该动态图像中前后帧相同位置的像素值有变动，于选择该像素值时，设该第一帧图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐婉儒，李宗轩，陈世泽，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：