[发明专利]基于非局部均值的Bayer型CFA图像去马赛克方法

权利要求书

1.一种基于非局部均值的Bayer型CFA图像去马赛克方法，包括如下步骤：

(1)输入一幅待去马赛克的Bayer型CFA图像；

(2)采用亮度公式估计亮度；

(3)在输入待去马赛克的Bayer型CFA图像中逐像素取一个5×5像素大小的图像块作为当前待去马赛克的图像块；

(4)在当前待去马赛克图像块的33×33像素大小的邻域中提取三组图像块集合；

(5)计算图像块的权重

5a)采用高斯核距离公式计算三组图像块集合中每个图像块与当前待去马赛克图像块的高斯核距离；

5b)在三组图像块集合中的每组图像块集合内，按高斯核距离由小到大对该组所有图像块进行排序，取前5个图像块作为相似图像块，舍弃其余图像块；

5c)采用权重计算公式计算每组图像块集合中5个相似图像块的权重；

(6)采用加权平均公式对三组图像块集合中的相似图像块进行加权平均；

(7)将加权图像块中的值按像素空间位置一一对应地插入到当前待去马赛克图像块中；

(8)判断是否完成所有像素的插值，若完成，则执行步骤(9)，否则转入步骤(3)；

(9)用边缘修正方法对插值后图像进行边缘修正；

(10)色度修正

10a)采用颜色空间转换公式将边缘修正后的图像从RGB空间转换到YUV空间；

10b)在YUV空间中对图像的色度矩阵U和V分别进行3×3窗口的中值滤波；

10c)将图像从YUV空间转换到RGB空间，并将每个像素中不需要插值的颜色值替换为CFA图像中对应的原有颜色值；

10d)判断是否完成了三次色度矩阵U和V的中值滤波，若完成，则执行步骤(11)，否则转入步骤10a)；

(11)输出彩色图像。

2.根据权利要求1所述的基于非局部均值的Bayer型CFA图像去马赛克方法，其特征在于：步骤(1)中所述的Bayer型CFA图像为一种马赛克图像，图像中每个像素点仅存在红、绿、蓝三基色中一个颜色值，该颜色值不需要插值，另外两个颜色值缺失，需要采用去马赛克方法进行插值。

3.根据权利要求1所述的基于非局部均值的Bayer型CFA图像去马赛克方法，其特征在于：步骤(2)中所述的亮度估计公式如下：

L=A(HTσ-1H+λ1M1TM1+λ2M2TM2)-1HTσ-1Is]]>

其中，L为所需估计的亮度矩阵，A为RGB彩色图像转化为亮度矩阵的转换矩阵，H为RGB彩色图像采样成Bayer形式CFA图像的采样因子，T为矩阵转置运算符，上标-1为矩阵求逆运算符，σ，λ₁和λ₂为常数，其值分别为：σ＝0.00001，λ₁＝0.0008，λ₂＝0.02，M₁和M₂为滤波矩阵，I₃为3×3大小单位矩阵，S₁为高通滤波器[0.2，-0.5，0.65，-0.5，0.2]，表示克罗内克(Kronecker)算子，M₂由下式运算得到：

M2=1.547-0.577-0.577-0.5771.547-0.577-0.577-0.5771.547⊗S2]]>

S₂为高通滤波器[-0.5，1，-0.5]，I_s为输入的CFA图像。