TW200803537A - Method and apparatus providing automatic color blancing for digital imaging systems - Google Patents

Description

200803537 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 之係關於用於影像系 本發明係關於影像器件且更特定古 統之自動色彩平衡技術。 【先前技術】 先影像應用中已使用固態影 〜办像為，包括電荷耦合器件 (CCD)、CM〇s影像器及一 — 固恶影像器電路包括一像 f早疋焦平面陣列，該等單元

i π、，/ 各早兀包括一光感測器， 夕淡池 飞具有一用於累積光生電荷 之扑雜區域的光二極體。每一 像素早兀具有形成於基板上 二土板内之一電荷儲存區域，兮雷尸十 、^ V X透電何儲存區域係連接至一 作為一讀出電路之部分的輸出電 朴 电日日锻之閘極。可以將該電 何儲存區域構造為一浮動擔省 — 子勁擴^ £域。在某些影像器電路 :母-像素單元可包括用於將電荷從光感測器傳送至儲 ，H㈣__電子器件（例如—電晶體）及用於將該儲存 區域重置為電荷傳送前之—預定電荷位準的-器件，其— 般為一電晶體。 ^ 在-CMOS影像器中，一像素單元之主動元件執行以下必 要：功能·· (1)光子至電荷轉換；(2)累積影像電荷；⑺將儲 存區域重置為一已知狀態；（4)將電荷傳送至該儲存區域=· (5)選擇一像素單元用於讀出；以及（6)輸出並放大一表示像 素電荷之信號。可在光電荷自該初始電荷累積區域向該儲 存區域移動時’放大該光電荷。一般藉由一源極隨耦器輪 出電晶體將該儲存區域處的電荷轉換為一像素輪出電壓。 in238.doc 200803537 上述類型之CMOS影像器一般如在（例如）讓渡給癒以⑽ Technology公司之美國專利案第6，14〇,63〇號、美國專利案 第6,376,868號、美國專利案第6,31〇,366號、美國專利案第 6,326,652號、美國專利案第6,2〇4,524號及美國專利案第 6,333,205號中所說明而為人所知，該等專利之全部内容以 引用方式併入本文。 色彩恆常性係人類視覺系統特徵之一。人類視覺系統擅 於在不同妝明條件下辨別彩色物件。一物件之色彩在極大 程度不同的自然與人造光源類型（例如陽光、月光、白熾 光、螢光及燭光）下看起來實質上相同。然而，由於照明之 光譜功率分佈的變化，場景之所察覺的亮度與色彩外觀會 有所變化。人類視覺系統不會完全移除光源之影響。 一可能的解釋係人類視覺系統不具有一絕對色度器件的 作用。所覺察影像包含光源與物件反射率之相互作用。因 此，為使自一影像器件所捕捉的一影像看起來自然，必須 馨 以一與人類視覺系統作用方式類似之方式來保留光源之影 響。例如，重製的曰落場景必須看起來像一曰落場景。此 假設為由R.W.G. Hunt之觀察所支援，即若調整色彩平衡使 知整個圖像整合灰色而不是校正色彩平衡（其中灰色係印 刷為灰色）而進行彩色印刷，則在彩色印刷中時常會產生一 更令人愉悅之效果。R.W.aHunt的，，色彩再生”§16·7。灰界 理論假定一圖像中的所有色彩應整合（即平均化）灰色。因 此，需要並期望一更精確地色彩平衡一所捕捉影像之影像 器件。 117238.doc 200803537 【發明内容】 t發明提供—種可以更緊密地維持在不同照明下-影像 色=衡之色彩平衡方法及裝置。依據本發明之一範例性 具體實施例’具有一影德哭A> 〜象器色衫工間（例如一紅綠藍（RGb) 色彩空間）的來自一銓A ^ a 輸入衫像之像素係取樣用以灰界統 為避錢和區域之影響，修㈣等像素。若該灰界統 4中包括、預疋百分比的像素，則相對於一中性白點為每

RGB通道4异增i。將通道增益施加至該rgb影像。此 程序產生適合顯示的_轉換的色彩平衡影像。 本發明可實施以在類比或數位影像資料上操作並可以採 用硬體、軟體或二者之一組合來執行。 【實施方式】 在下述說明中，將作為一 RGB色彩空間來說明一範例性 影，器色彩m然而，本發明中可以使用其他色彩影像 協定，包括（例如）一減色CMYK(青色、深紅色、黃色、黑 色）色彩空間。 ' 現參考圖式來說明本發明之一般處理流程。參見圖i，從 使用一平鋪彩色濾光片陣列（例如一貝爾馬賽克濾光片圖 案）之一影像感測器2獲取來自一 RGB色彩空間之影像感測 器資料。施加一内插平舖貝爾RBG信號之解馬赛克程序3以 產生Ri、Gi及Bi信號。藉由收集影像之色度統計並計算通 道增益在程序4中色彩平衡該等Ri、⑴及趴信號以產生Rb、 Gb及Bb信號，下面參考圖3與4更詳細地說明。然後，該等 Rb、Gb及Bb信號經過一色彩校正程序5來藉由應用一傳統 117238.doc 200803537 色彩校正方案產生Rt、Gt及Bt信號。將顯示映射6施加至該 等色彩校正信號（Rt、Gt及Bt信號）以產生適合在輸出程序7 處顯示或另外輸出RGB影像的E/、G'及言號。應瞭解， 在處理步驟2、3、5、6及7中可以分別使用任何已知馬賽克、 解馬賽克、色彩校正、顯示映射及顯示技術。 現相對於圖2更詳細地說明圖1之步驟4的色彩平衡程 序。首先，在程序4a中計算修剪的灰界統計R_Sum : G_Sum、B_Sum及Count。然後在程序步驟4b中計算通道增 ® 益R—Gain、G-Gain及B—Gain並將該等通道增益施加至輸入 信號Ri、Gi及Bi以產生色彩平衡影像資料Rb、Gb及Bb。 下面關於本發明之一範例性具體實施例進一步詳細說明 圖2所示之程序。首先參見處理步驟4a，可以藉由將輸入影 像整合灰色來推導出灰界統計。參見R_W.G. Hunt的"色彩再 生 ’’（Fountain Press，1987年第 4版，ISBN 0-86343-088-0)， 其揭示内容以引用方式併入本文。在本發明之一範例性具 _ 體實施例中，輸入影像之每一像素係藉由處理步驟4a來取 樣用於整合灰色。在處理步驟4a中計算每一像素之色彩通 道之色度和（R—SUM、G—SUM及B—SUM)且然後用於在處理 ‘ 步驟4b中計算灰界彙總之色度。該灰界彙總之色度係定義 - 如下：紅色值，GW—CR=R—SUM/(R—SUM+G—SUM+B—SUM); 綠色值，GW—CG=G—SUM/(R—SUM+G—SUM+B—SUM);以 及藍色值，GW一CB=B—SUM/(R—SUM+G一SUM+B—SUM)。在 一範例性具體實施例中，所有三個成分之色度之和為1。換 言之，GW—CR+GW—CG+GW—CB = 1。應瞭解，在處理步驟 117238.doc 200803537 4a中可以採用任何已知像素選擇方法，包括但不限於隨機 取樣影像中的像素，或者任何趨向於選擇像素之方法或操 作。 可以藉由修剪（即排除明顯離群值，例如接近飽和之像 素）來進一步改良該灰界彙總之精確度來補償完全飽和的 彩色物件等。圖3之流程圖顯示一範例性修剪程序。最初’ ^ 選擇一像素（步驟10)。在該範例性修剪程序中，若一綠色值 高於一預設較低值（low_green_^value)且低於一預設較 • 高值（HIGH—GREEN 一 VALUE);該紅色值高於該綠色值之一 預設較低分數（LOW—RED—GREEN_FRACTION)且低於該綠 色值之一預設較高分數（HIGH^RED^GREEN+FRACTION); 以及該藍色值高於該綠色值之一預設較低分數 (LOW—BLUE—GREEN—FRACTION)且低於該綠色值之一預 設較高分數（HIGHLBLUE一GREEN—FRACTION)，則將一像 素包括於該灰界統計内。在圖3之步驟20中執行該些測試。 $ 若該像素通過上面所列出之標準（步驟20)，則將該像素 之紅色、綠色及藍色值分別添加至每一成分之總值 (R_SUM、G_SUM及B_SUM)並遞增一有效像素計數 • COUNT(步驟30)。若所選擇像素並非用於取樣的最後像素 、 (步驟40)，則選擇下一像素（步驟10)，並再次執行該修剪標 準決定（步驟20)。執行相同操作步驟（如上面參考圖3所 述），直至決定已選擇欲包括於灰界統計内的最後像素（步驟 40)。若於步驟20決定該像素不滿足該修剪標準，則如上述 執行步驟40。 117238.doc 200803537 一旦決定一選定像素係用於取樣的來自一影像之最後像 素（在步驟40為是），色彩平衡系統便於步驟5〇決定c〇uNT 是否係一預定百分比的取樣影像像素總數，例如等於或大 於總取樣像素的四分之一。若c〇UNT等於或大於預定百分 比的取樣影像像素總數，則認為該等色彩通道增益有效（步 驟60)而應在程序步驟4b計算該等增益並將其施加至影像 資料Ri、Gi及Bi。否則，認為該增益無效而該等色彩通道 保持不變（步驟70)。應注意，步驟50(即決定COUNT是否係 一預定百分比的總取樣像素）可以在計算通道增益之後發 生’但在計算通道增益之前作決定更有效率。 處理步驟4b(圖2)中的通道增益計算相對於一預定中性 白點之色度圍繞平衡該灰界彙總之色度而循環出現。色度 係概念上類似於已知CIE XYZ標準觀察者三色刺激色度系 統來定義。參見Wyszecki與Stiles、Wiley的"色彩科學概念 及方法，量化資料與公式"（ISBN 0-477-39918-3)，其揭示 内各以引用方式併入本文。影像感測器之光譜回應通常不 與該CIE標準觀察者相同。因為色彩平衡係取決於場景光 源’故需要針對照已知光源來校準感測器之中性白點。 在處理步驟4b中決定中性白點之色度。可自動將該決定 計异為該影像感測器之一光譜回應、基於使用者偏好之預 設或二者之一組合。應瞭解，可以使用用於選擇一中性白 點之任何已知的方法。該中性白點之色度包含三個成分·· 紅色值N—CR、綠色值N-CG及藍色值N_CB。在一較佳具體 實施例中，所有三個成分之色度之和為1。換言之， 117238.doc -10- 200803537 N_CR+N_CG+N_CB=1 。 在一較佳具體實施例中，可以在處理步驟4b中使用一系 統調諧參數G_BIAS以相對於影像感測器之色彩通道敏感 度來精細調諧所呈現的影像。可以相對於影像感測器之色 彩通道敏感度、基於使用者偏好之預設或二者之一組合來 自動計算G_BIAS。應瞭解，可以使用用於選擇一系統調諧 參數之任何已知的方法。 在本發明之一具體實施例中，綠色通道增益G_GAIN係計 算為一中性白點之色度（N_CR、N_CG、N_CB)、該灰界彙 總之色度（GW—CR、GW—CG、GW—CB)及一可選系統調諧參 數（G—BIAS)之一函數。該紅色通道增益係計算為該綠色通 道增益之一函數而非獨立計算該紅色通道增益。最後，該 藍色通道增益係計算為該等紅色與綠色通道增益之一函 數。在本發明之一具體實施例中，上面所提及之參數用於 按如下在處理步驟4b中為每一色彩通道計算增益：

(1) G_ • GAIN : GW _CR + GW _CB + G _ BIAS N CR + N CB + G BIAS ⑺ R_ _GAIN: gw^cg,gw cb G — GAIN 一 N_CG + N_CB (3) •GAIN = GW_CR GW_CG R — GAIN G—GAIN N CR + N CG 在處理步驟4b中執行通道增益之一較佳具體實施例遞迴 計算，從而更完整正規化該等通道增益。該遞迴計算由等 式（1)、（2)及（3)之計算與可多次重複的以下遞迴計算所組 成·· 117238.doc -11- 200803537

Q Gm，=(GW_CR^R_GAIN) + (GW_CB^B_GAIN) + G_BIAS ~ — N CR + N CB + G BIAS

GW CG GW CB R GAW= B GAIN、

G — GAIN) B 一 GAIN N _ _CG + N_ _CB GW _ CR GW CG •丄 一 R 一 GAIN」G _ GAIN N CR + N CB

⑷ (5) (6) 在一較佳具體實施例中，在處理步驟4b中正規化採用等 式（1)、（2)及（3)或等式（4)、(5)及（6)計算之通道增益（現為 簡化起見表示為R_GAIN、G_GAIN、B—GAIN)以最小化光 度信號變更，同時維持該等色彩通道增益之間的比率。由 於綠色通道構成大多數光度信號，故藉由將綠色通道增益 設定為1.0來最小化光度信號變更，並重新計算紅色通道增 益與藍色通道增益，同時維持該等紅色、綠色及藍色通道 增益之間的比率。此係藉由以下等式來實現： ⑺⑻ (9)

G GAIN、IXI R GAIN，=

R—GAIN G GAIN B GAIN^

B — GAIN G GAIN

在一較佳具體實施例中，在處理步驟4b中計算並如上述 之紅色、綠色及藍色通道增益係用於分別調整處理步驟4 中的信號Ri、Gi及Bi以產生信號Rb、Gb及Bb。對於單一圖 像快照應用，可以將所推導通道增益應用於後續色彩處理 階段。對於視訊資料流量需連續之視訊應用，可以在處理 步驟4c中儲存每一圖框之新通道增益並將其應用於下一圖 框。若需要一更平滑轉換，則可以藉由儲存多個過去通道 增益並執行該等過去與當前通道增益之一低通濾波來執行 11723 8.doc -12- 200803537 該等通道增益之一低通濾波。一運行均值或移動平均濾波 器可以操作該低通濾波，如處理步驟4C所示。應瞭解，可 以使用任何已知的低通淚、波方法。 從上述說明内應明白，本發明實現明顯的色彩平衡，實 施較直接並相對容易。因此，以一簡單高效之方式實現色 彩平衡。 圖4說明一範例性影像器件3〇〇，其具有適用於提供圖i 之步驟2所示之處理的一像素陣列240。圖4影像器件採用一 貝爾濾光片並產生R、G、B像素輸出信號。藉由一列驅動 器245回應列位址解碼器255來選擇性地啟動該陣列24〇之 列線。在該影像器件300内還包括一行驅動器26〇與行位址 解碼w 270。藉由日守序及控制電路25〇來操作該影像器件 3〇〇,該時序及控制電路控制該等位址解碼器255、27〇。該 控制電路250還控制該等列與行驅動器電路245、26〇。 與該行驅動器260相關聯的取樣及保持電路26丨針對該 • 陣列240之選定像素讀取一像素重置信號Vrst與一像素影像 L號Vsig。針對每一像素，藉由差動放大器來產生一差 動仏旎（Vrst_Vsig)並藉由類比至數位轉換器275(ADC)對其 進行數位化。該類比至數位轉換器275將該等數位化像素信 j供應至一形成並可輸出一數位影像之影像處理器280。該 〜像處理II28G具有_電路（例如處理器），其能夠在像素陣 歹J 240上執行本發明之色彩平衡處理（圖1之步驟4)。 、或者’可以藉由一位於放大器262與ADC 275之間的固線 式或確輯電路（未顯示）在該像素陣列之類比輸出上完成該 117238.doc •13- 200803537 色彩平衡處理，或可以藉由另外器件採用軟體或硬體在影 像處理器280之數位影像輪出上完成該色彩平衡處理。 圖5顯示系統11〇〇,其係修改成包括併入依據本發明之色 彩平衡方法之影像器件3〇〇(圖4)之一典型處理器系統。該系 統1100係具有可包括影像感測器器件之數位電路之一範例 性系統。無任何限制性，此一系統可包括一電腦系統、靜 態或視訊相機系統'掃描器、機器視覺、視訊電話及自動 聚焦系統或其他影像器系統。 系統1100(例如一相機系統）一般包含一中央處理單元 (cpu)iι〇2(例如一微處理器），其透過一匯流排η㈣與一輸 入/輸出（I/O)器件1106進行通信。影像器件3〇〇還透過該匯 流排1104與該CPU 11〇2進行通信。以處理器為主的系統 1100還包括隨機存取記憶體（RAM)111〇，並可包括可移除 記憶體1115(例如快閃記憶體），該等記憶體亦透過該匯流排 1104與該CPU 1102進行通信。可將該影像器件3〇〇與一處理 器（例如一 CPU、數位信號處理器或微處理器）組合於一單一 積體電路上或不同於該處理器之一晶片上，不論該處理器 具有或不具有記憶體儲存器。 儘管已如上說明與解說本發明之較佳具體實施例，但應 明白，此等係本發明之範例，不應視為限制。例如，儘管 已、、5 CMOS衫像感測器說明一範例性具體實施例，但本 發明可用於其他電子影像感測器(例如CCD影像感測器)。可 以進行添加、刪除、替代及其他修改而不脫離本發明之精 神或範疇。因此，不應將本發明視為受前述說明内容限制: 117238.doc -14- 200803537 而僅受隨附申請專利範圍之範疇限制。 【圖式簡單說明】 參考附圖從上面提供的範例性具體實施例之詳細說明將 會明白本發明之前述及其他優點與特徵，其中： 圖1顯示解說依據本發明之^ ^ 傳+七a之靶例性具體實施例之一色 彩平衡程序之一功能性方塊圖； 圖2顯示更詳細解說圖i所示程序之部分之一功能性方塊 團，

圖3顯示更詳細解說圖2所示程序之部分之一流程圖； 圖4顯示依據本發明 < 一範例性具體實施例而構造之一 影像器之一方塊圖；以及 圖5顯示一處理器系統，其併入包括依據本發明之一且體 實施例所構造之用於計算色彩平衡之電路的至少一影像器 4牛。 ' 【主要元件符號說明】 2 影像感測器 240 像素陣列 245 列驅動器 250 時序及控制電路 255 列位址解碼器 260 行驅動器 261 取樣及保持電路 262 差動放大器 270 行位址解碼器 117238.doc -15- 200803537 275 類比至數位轉換器（ADC) 280 影像處理器 300 影像器件 1100 系統 1102 中央處理單元（CPU) 1104 匯流排 1106 輸入/輸出（I/O)器件 1110 隨機存取記憶體（RAM) 1115 可移除記憶體

117238.doc -16-

Claims (1)

1. 200803537 十、申請專利範圍： 1· 一種在來自一影像感測器之輸入影像資料上執行一色彩 平衡操作之方法，其包含以下動作： 為具有色彩通道的該輸入影像資料計算灰界統計； 基於該灰界統計與一中性白點為該輸入影像資料計算 色彩通道增益；以及

   藉由將該等色彩通道增益施加至該輸入影像資料之個 別色彩通道來將該輸入影像資料轉換成一輸出影像。 2.如請求項1之方法，其中該計算灰界統計之動作進—步包 含基於預定標準來修剪用於計算該灰界統計之像素。 3·如請求項2之方法，其中該修剪之動作進一步包含基於針 對每一色彩通道之一高低臨界值範圍來選擇用於包括於 该灰界統計内之像素。 4· 2請求項2之方法，其中該修剪之動作進一步包含決定符 合，預定標4之像素總數是否係在該灰界統計言十算中所 考1的一預定百分比的像素總數。 勺月求項1之方法，其中該計算該等色彩通道增益之動作 包含使用-系統㈣參數以相對於該影像感測器 《 通道敏感度來精細調諸該輸出影像。 ^ ::2 L之方法’其中該計算該等色彩通道增益之動作 &二匕3該遞迴重新計算該等通道增益之動作。 員1之方法’其中該等色彩通道係紅色R、綠色G ^BJ㈣Μ等絲計算該等色彩通道増益： U7238.doc 200803537 G GAIN GW _CR + GW _CB N_CR + N_CB GW CG R GAIN G GAIN + GW CB B GAIN N—CG + N 一CB GW _CR GW_CG R GAIN G GAIN 以及 N 一 CR + N—CG 其中G__GAIN係一針對一綠色通道之增益，R_GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW—CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 色度；以及N—CR、N—CB及N—CG表示該中性白點之色度。 8·如請求項7之方法，其進一步包含按如下遞迴計算該等通 道增益之動作： G GAIN、 (GW_CR* R — GAIN) + (GW — CB*B—GAIN) N — CR + N—CB GW CG GW CB R GAIN， B GAIN、: G 一 GAIN B 一 GAIN N_ _CG + N _ CB GW _ CR GW CG •丄 — R —GAIN ' G 一 GAIN N CR + N CB ，以及 其中G_GAINf係一針對一綠色通道之重新計算增益； R—GAINf係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B_GAINf係一針對一藍色通道之重新計算增益。 9.如請求項1之方法，其中該等色彩通道係紅色R、綠色G 及藍色B且依據以下等式計算該等色彩通道增益： G GAIN GW _CR + GW _CB + G _ BIAS N CR + N CB + G BIAS 117238.doc -2- 200803537 R GA1N = GW _CG G GAIN + GW CB N CG + N CB 以及 B GA1N = GW_CR GW_CG R—GAIN + G—GAIN N CR + N CG 其中G—GAIN係一針對一綠色通道之增益，R—GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW_CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 色度；G—BIAS表示一調諧參數;以及N—CR、N—CB及N—CG 表示該中性白點之色度。 10.如請求項9之方法，其進一步包含按如下遞迴計算該等通 道增益之動作： G QA1N，(GW_CR^R_GAIN) + {GW_CB^B_GAIN) + G_BIAS - 一 N CR + N CB + G BIAS GW CG GW CB R GAIN'= B GAW= G _GAIN B_ GAIN N _ _CG + N_ 一 CB GW ^ CR GW CG -丄 一 R _GAIN ' G_ GAIN N CR + N CB 以及

   其中G_GAIN'係一針對一綠色通道之重新計算增益； R—GAIN'係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B_GAINf係一針對一藍色通道之重新計算增益。 11.如請求項1之方法，其中該計算該等色彩通道增益之動作 進一步包含正規化該等所計算通道增益之動作。 12·如請求項11之方法，其進一步包含按如下正規化該等所 計算色彩通道增益之動作： G GAIN，=1Λ 117238.doc 200803537 gZgaEi ^Zgajn ° 1 3 _如請求項i 、方法，其進一步包含使用一低通濾波器濾波 以:、所計算色彩通道增益之動作。 14 ·如請求項b 、之方法，其進一步包含以下動作： 儲存一 ^ 預定數目的色彩通道增益；以及 藉由平均該預定數目的儲存色彩通道增益來計算該等 色彩通道增益。 15 ·如請求1 + + 之方法，其中該輸入影像感測器係一視訊相機 之部分。 16·如明求項1之方法，其中該輸入影像係一RGB影像。 17·如凊求項1之方法，其中該輸入影像資料係類比資料。 18·如凊求項丨之方法，其中該輸入影像資料係數位資料。 19· 一種用於在來自一影像感測器之輸入影像資料上執行一 色彩平衡操作之影像器件，該器件包含： 一電路，其係用於： 為具有色彩通道的該輸入影像資料計算灰界統計·， 基於該灰界統計與一中性白點為該輸入影像資料計 算色彩通道增益；以及 藉由將該等色彩通道增益施加至該輸入影像資料之 J 個別色彩通道來將該輸入影像資料轉換成一輪出影 像。 / 20·如請求項19之器件，其中該電路係一微處理器。 21 ·如請求項19之器件，其中該用於計算灰界統計之電路進 117238.doc -4· 200803537 一步基於預定標準來修剪該等用於計算該灰界統計之像 素。 22. 如請求項21之器件，其中該用於修剪之電路進一步基於 針對每一色彩通道之一高低臨界值範圍來選擇用於包括 於該灰界統計内之像素。 23. 如請求項21之器件，其中該用於修剪之電路進一步包含 決定符合該預定標準的該像素總數是否係在該灰界統計 計算中所考量之一預定百分比的像素總數内。 _ 24·如請求項19之器件，其中該用於計算該等色彩通道增益 之電路相對於該影像感測器之該色彩通道敏感度來精細 調諧該輸出影像。 25·如請求項19之器件，其中該用於計算該等色彩通道增益 之電路遞迴重新計算該等通道增益。 26.如請求項19之器件，其中該等色彩通道係紅色R、綠色G 及藍色B且依據以下等式計算該等色彩通道增益：

   G GAIN = GW 一 CR + GW_CB N CR + N CB R GAIN = GW _CG G GAIN + GW CB N CG + N CB 以及 GW _CR GW_CG R GAIN ^ G GAIN GAIN =—=-=- N CR + N CG 其中G—GAIN係一針對一綠色通道之增益，R—GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW—CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 117238.doc 200803537 色度；以及N_CR、N—CB及N—CG表示該中性白點之色度。 27.如請求項26之器件，其中該等通道增益係按如下遞迴計 算： G GAIN' (GW _CR^R_ GAIN) + (GW _CB^B _ GAIN) ~~N _CR + N—CB GW CG GW CB R GAIN、 B GAIN、 G _GAIN 1 B_ GAIN N—CG + N _ _CB GW CR GW CG 一 丄 — R —GAIN ' G _ • GAIN N CR + N CB ，以及 其中G_GAINf係一針對一綠色通道之重新計算增益； R—GAIN，係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B_GAINf係一針對一藍色通道之重新計算增益。 28.如請求項19之器件，其中該等色彩通道係紅色R、綠色G 及藍色B且依據以下等式計算該等色彩通道增益： G GAIN

   GW _CR + GW _CB + G_ BIAS N_CR + N_CB + G_BIAS GW CG R GAIN G GAIN + GW CB B GAIN N_CG + N_CB GW_CR GW—CG R—GAIN + G—GAIN N CR + N CG 以及 其中G—GAIN係一針對一綠色通道之增益，R_GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW—CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 色度；G—BIAS表示一調諧參數;以及N—CR、N—CB及N—CG 表示該中性白點之色度。 117238.doc 6- 200803537 29.如請求項28之器件，其中該等通道增益係按如下遞迴計 算·· G GAIN、 (GW 一 CR* R—GAIN) + (GW _CB * B — GAIN) + G—BIAS N_0R + N_CB + G_BIAS GW CG GW CB R GAIN、 B GAIN、 G 一 GAIN B 一 GAIN N_ 一 CG + N _ CB GW _ CR GW CG •丄 一 R —GAIN/ G_ GAIN N CR + N CB ，以及

   其中G_GAINf係一針對一綠色通道之重新計算增益； R—GAIN'係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B_GAI>T係一針對一藍色通道之重新計算增益。 30. 如請求項19之器件，其中該用於計算該等色彩通道增益 之電路進一步包含用於正規化該等所計算通道增益之電 路。 31. 如請求項30之器件，其進一步包含用於如下正規化該等 所計算色彩通道增益之電路：

   G — GAIN、 R 一 GAW: B GAIN、: 1.0 R_GAIN G—GAIN B—GAIN G GAIN 32. 如請求項19之器件，其進一步包含用於使用一低通濾波 器濾波該等所計算色彩通道增益之電路。 33. 如請求項19之器件，其進一步包含電路用以： 儲存一預定數目的色彩通道增益；以及 藉由平均該預定數目的儲存色彩通道增益來計算該等 色彩通道增益。 117238.doc 200803537 34·如請求項19之器件，其中該輸入影像感測器係一視訊相 機之部分。 35·如請求項19之器件，其中該輸入影像係一 rgb影像。 36·如請求項19之器件，其中該輸入影像資料係類比資料。 3 7·如請求項19之器件，其中該輸入影像資料係數位資料。 38. —種在來自一影像感測器的輸入影像資料上執行一色彩 平衡操作之平衡單元，該單元包含： 計算構件，其係用於為具有色彩通道的該輸入影像資 料計算灰界統計； 计异構件’其係用於基於該灰界統計與一中性白點為 該輸入影像資料計算色彩通道增益；以及 轉換構件，其係用於藉由將該等色彩通道增益施加至 該輸入影像資料之個別色彩通道來將該輸入影像資料轉 換成一輸出影像。 39·如請求項38之單元，其中該用於計算灰界統計之構件進 步包含基於預定標準來修剪該等用於計算該灰界統計 之像素。 如明求項39之單元，其中該用於修剪之構件進一步包含 基於針對母一色彩通道之一高低臨界值範圍來選擇用以 包括於該灰界統計内之像素。 如明求項39之單元，其中該用於修剪之構件進一步包含 決定符合該預定標準的像素總數是否係在該灰界統計計 异中所考量的一預定百分比的像素總數内。 42·如睛求項38之單元，其中該用於計算該等色彩通道增益 117238.doc 200803537 2件包含使用-㈣調譜參數以相料該影像感測器 μ色彩通道敏感度來精細調諧該輸出影像。 之^項％之單元’其中該用於計算該等色彩通道增益 作。進一步包含該遞迴重新計算該等通道增益之動 44.如請求項38之單元，其中該用於計算該等色彩通道増兴 之構件$一步包含該正規化該等所計算通道增益 作0

   =明求項38$單元，其進—步包含用於使用—低通據波 益濾波該等所計算色彩通道增益之構件。 如明求項38之單元，其進一步包含用於以下目的之構件： 儲存一預定數目的色彩通道增益；以及 藉由平均該預定數目的儲存色彩通道增益來計算該等 色彩通道增益。 47. —種影像器系統，其包含： 一像素陣列，其係用於提供影像信號； 一讀出電路，其係用於讀出影像信號；以及 一影像器件，其係在由讀出影像信號所決定的輸入影 像貝料上執行一色彩平衡操作，該器件包含一影像處理 器’其係程式化以： 為該具有色彩通道的輸入影像資料計算灰界統計·， 基於該灰界統計與一中性白點為該輸入影像資料計 算色彩通道增益；以及 藉由將該等色彩通道增益施加至該輸入影像資料之 117238.doc 200803537 個別色彩通道來將該輸入影像資料轉換成一輸出影 像。 48. 如請求項47之系統，其進一步包含一用於接收該影像器 件之一輸出之處理器。 49. 如请求項47之系統，其中該計算灰界統計之動作進一步 包含基於預定標準來修剪該等用於計算該灰界統計之像 素。 50·如凊求項49之系統，其中該修剪之動作進一步包含基於 針對每一色彩通道之一高低臨界值範圍來選擇用以包括 於該灰界統計内之像素。 51·如請求項49之系統，其中該修剪動作進一步包含決定符 合該預定標準的像素總數是否係在該灰界統計計算中所 考量的一預定百分比的像素總數内。 52·如請求項47之系統，其中該計算該等色彩通道增益之動 作包合使用一系統調諧參數以相對於該影像感測器之該 色彩通道敏感度來精細調諸該輸出影像。 53·如請求項47之系統，其中該計算該等色彩通道增益之動 作進一步包含該遞迴重新計算該等通道增益之動作。 54·如請求項47之系統，其中該等色彩通道係紅色r、綠色〇 及監色B且該影像處理器係程式化以依據以下等式計算 色彩通道增益： G GAIN = GW—CR + GW—CB N CR + N CB R GA1N = GW -CG G GAIN ^GW CB N CG + N CB 以及 117238.doc -10- 200803537 B GAIN GW _CR GW _CG R GAIN G GAIN N—CR + N—CG 其中G—GAIN係一針對一綠色通道之增益，R—GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW—CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 色度；以及N—CR、N—CB及N—CG表示該中性白點之色度。 55_如請求項54之系統，其中該影像處理器係程式化以按如 下遞迴計算該等通道增益： G GAIN' (GW — CR*R一GAIN) + (GW_CB*B—GAIN)， N _CR + N — CB ， GW CG GW CB R GAIN、 B GAIN、 G — GAIN、B_ — GAIN N _CG七N _ _CB GW_CR t GW_CG R 一 GAIN 1 G _ GAIN N CR + N CB 以及 其中G_GAINW系一針對一綠色通道之重新計算增益； R_GAINf係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B_GAINM系一針對一藍色通道之重新計算增益。 56.如請求項47之系統，其中該等色彩通道係紅色R、綠色G 及藍色B且該影像處理器係程式化以依據以下等式計算 色彩通道增，益： GW CR + GW CB + G BIAS G GAIN N_CR + N_CB + G_BIAS GW CG R GAIN G GAIN + GJV CB B GAIN N _CG + N_CB GW _CR GW _CG R—GAIN 七 G—GAIN ~~N CR + N CG 以及 117238.doc -11- 200803537 其中G-GAIN係一針對一綠色通道之增益，R—GAIN係一 針對一紅色通道之增益，而B_GAIN係一針對一藍色通道 之增益；GW—CR、GW—CB及GW—CG表示該灰界彙總之 色度；G—BIAS表示一調諧參數；以及N—CR、N—CB及N—CG 表示該中性白點之色度。 57.如請求項56之系統，其中該影像處理器係程式化以按如 下遞迴計算該等通道增益：

   〇 Giiy,_ (GW_CR^R_GAIN) + (GW_CB^B_GAIN) + G_BIAS - — N CR + N CB + G BIAS GW CG GW CB R GAIN1-= B GAIN、： G 一 GAIN B _ GAIN N—CG + N · 一 CB GW_CR t GW_CG R _GAIN ' G_ • GAIN N CR + N CB 以及 其中G_GAINf係一針對一綠色通道之重新計算增益； R—GAINf係一針對一紅色通道之重新計算增益；以及 B—GAINf係一針對一藍色通道之重新計算增益。 5 8.如請求項47之系統，其中該影像處理器係程式化以正規 化該等所計算通道增益。 59.如請求項58之系統，其中該影像處理器係程式化以按如 下正規化該等所計算色彩通道增益： G_GAW=\.0 R — GAIN，: B GAIN1 R GAIN G—GAIN B GAIN G — GAIN 60.如請求項47之系統，其中該影像處理器係程式化以低通 濾波該等所計算色彩通道增益。 117238.doc -12- 200803537 61·如請求項47之系統，其中該影像處理器係程式化以： 儲存一預定數目的色彩通道增益；以及 藉由平均該預定數目的所儲存色彩通道增益來計算該 等色彩通道增益。 • 62·如請求項47之系統，其中該輸入影像感測器係一視訊相 機之部分。 • 63·如請求項47之系統，其中該輸入影像係一rgb影像。 64·如請求項47之系統，其中該輸入影像資料係類比資料。 _ 65.如請求項47之系統，其中該輸入影像資料係數位資料。

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