[发明专利]使用神经网络的像素信息再现

说明书

背景技术

二进制图像传感器可以包括例如设置为二维阵列的多于10⁹个单独的光检测器。每个单独的光检测器具有两个可能的状态：未曝光的“黑色”状态和曝光的“白色”状态。因此，一个单独的检测器并不重现不同的灰色阴影。图像的局部亮度可以例如通过白色像素的局部空间密度来确定。二进制图像传感器的各个光检测器的尺寸可以小于焦斑的最小尺寸，该焦斑可以通过数字照相机的成像光学器件来提供。

然而，由于大的数据尺寸，存储或传输这样的二进制数字图像可能是困难的或者不可能。所得到的图像数据可能太大，以致在数字照相机或甚至在台式计算机中存储和处理该二进制数字图像变得不切实际。

因此，需要一种解决方案来改进将二进制数字图像传感器应用到实际解决方案。

发明内容

现在已经发明一种改进的方法和实现该方法的技术设备，通过其缓解上述的问题。本发明的各种方面包括方法、设备、服务器、客户端和包括其中存储计算机程序的计算机可读介质，其特征通过独立权利要求来描述。在从属权利要求中公开本发明的各种实施方式。

二进制像素是仅具有两个状态的像素，当像素被曝光时是白色状态，而当像素不被曝光时是黑色状态。二进制像素在它们之上具有彩色滤光片，并且彩色滤光片的设置初始可以是未知的。神经网络可以用于学习彩色滤光片设置以产生正确的输出图像。随后，训练的神经网络可以随二进制像素阵列使用以从二进制像素阵列记录的输入图像产生图像。

根据第一方面，提供一种用于形成像素值的方法，包括：在图像处理系统中接收二进制像素值，所述二进制像素值已经利用具有彩色滤光片的二进制像素来形成，以及向所述二进制像素值应用神经网络，以产生输出像素值。

根据一个实施方式，该方法进一步包括：将所述二进制像素曝光于通过叠加在所述二进制像素上的彩色滤光片的光，所述光已经通过光学布置，以及从所述二进制像素的输出形成所述二进制像素值。根据一个实施方式，该方法进一步包括：设置对应于所述二进制像素的所述神经网络中的参数或权重，以及从所述神经网络的输出形成至少一个输出像素值。根据一个实施方式，该方法进一步包括：通过向所述神经元的输入信号应用权重并且通过使用激活函数来计算所述神经元的输出，计算所述神经网络中的神经元的值，以及计算所述神经网络中的神经元的值，以及计算所述神经网络中的层中的神经元的值，其中所述层包括输入层、隐藏层和输出层的组中的至少一个层。

根据第二方面，提供一种设备，包括至少一个处理器，包括计算机程序代码的存储器，该存储器和计算机程序代码配置成利用所述至少一个处理器，使得所述设备在图像处理系统中接收二进制像素值，所述二进制像素值已经利用具有彩色滤光片的二进制像素来形成，以及向所述二进制像素值应用神经网络，以产生输出像素值。

根据一个实施方式，该设备进一步包括配置成利用所述处理器，使得所述设备至少执行以下操作的计算机程序代码：将所述二进制像素曝光于通过叠加在所述二进制像素上的彩色滤光片的光，所述光已经通过光学布置，以及从所述二进制像素的输出形成所述二进制像素值。根据一个实施方式，该设备进一步包括配置成利用所述处理器，使得所述设备至少执行以下操作的计算机程序代码：设置对应于所述二进制像素的所述神经网络中的参数或权重，以及从所述神经网络的输出形成至少一个输出像素值。根据一个实施方式，该设备进一步包括配置成利用所述处理器，使得所述设备至少执行以下操作的计算机程序代码：通过向所述神经元的输入信号应用权重并且通过使用激活函数来计算所述神经元的输出，计算所述神经网络中的神经元的值，以及计算所述神经网络中的层中的神经元的值，其中所述层包括输入层、隐藏层和输出层的组中的至少一个层。根据一个实施方式，该设备进一步包括颜色信号单元，其包括至少一个所述神经网络，以及存储器，用于存储至少一个所述神经网络的参数和/或权重。根据一个实施方式，该设备进一步包括：用于形成图像的光学布置，用于检测所述图像的二进制像素的阵列，以及多组所述二进制像素。根据一个实施方式，该设备进一步包括：叠加在二进制像素的阵列上的至少一个彩色滤光片，所述彩色滤光片以非对齐的、不规则的、随机的和未知的叠加的组中的至少一个方式叠加在所述二进制像素的阵列上。

根据第三方面，提供一种用于适配图像处理系统的方法，包括：在图像处理系统中接收二进制像素值，所述二进制像素值已经利用具有彩色滤光片的二进制像素来形成，向所述二进制像素值应用神经网络，以产生输出像素值，将关于所述接收的二进制像素值的信息与关于所述输出像素值的信息进行比较，以及基于所述比较，适配所述神经网络的参数。