[发明专利]低照度条件下彩色图像质量提升的处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种低照度下彩色图像质量提升的处理方法和装置。

背景技术

数码摄像机一般包含：光学镜头、图像传感器、图像处理芯片、图像传输模块和图像显示模块，其中，光学镜头控制进数码入摄像机的光线，图像传感器再将光信号转换为电信号，针对这些电信号再利用图像处理芯片进行加工处理，最后通过图像传输模块将最终得到的信号传输到图像显示模块上显示出来。

随着监控摄像机设备的广泛应用，人们对于低照度条件下得到的图像质量要求也越来越高。然而在自然环境中，存在着各种波长的光线，而通常人眼能识别的光线波长范围在320nm-760nm之间，即可见光，而其它波长范围在320nm-760nm之外的光线人眼就无法见到，比如红外光和紫外线等。但是摄像机的图像传感器CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件图像传感器）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体图像传感器）可以接收绝大部分波长的光线，这样会导致其在图像数据采集的过程中加入除可见光之外的其它多种光线，因此，在实际应用当中，数码摄像机所还原出的图像与人眼所观察到的实际场景在色彩上可能会存在偏差，例如，当图像传感器能够接收红外光时，则其输出图像的颜色会偏红。

为了解决这一色偏问题，现有技术提出的解决方案是在图像传感器前增加一滤光片，以滤除相应的波段光线，例如增加一红外滤光片来过滤红外波段，从而还原出能够被人眼所认同的“真实色彩”。但是，本发明的发明人发现，红外滤光片的引入会降低入光量，尤其在低照度环境下，不仅会导致输出的图像亮度偏低，而且输出图像的噪声也会急剧增加。目前一般的做法是：在低照度环境下移开红外滤光片，并采用全透光谱滤光片以增加入光量，但是对于该技术方案，由于其采用全透光谱滤光片，以致加入了红外光等其它波段的不可见光，使得图像传感器不能显示出正常的彩色图像，其最终只能输出黑白图像。

发明内容

为了解决现有技术中摄像机在低照度条件下输出的彩色图像存在亮度低、噪声大的缺点，或通过全透光谱滤光片仅能获取黑白图像的问题，本发明实施例的目的在于提供一种低照度下彩色图像质量提升的处理方法和装置。

为了达到本发明的目的，本发明实施例采用以下技术方案实现：

一种低照度下彩色图像质量提升的处理方法，包括：

A、周期性地切换部署在图像传感器前的红外滤光片以及全透光谱滤光片，并实时采集相应的红外滤波图像以及全透光图像；

B、获取所述红外滤波图像的图像色彩信息，以及获取所述全透光图像的图像亮度信息；

C、对所述图像亮度信息以及图像色彩信息进行数据融合处理，输出彩色图像。

优选地，获取所述红外滤波图像的图像色彩信息的步骤包括：

B10、将所述红外滤波图像转换为YCbCr格式的图像数据，其中，所述Y指红外滤波图像的亮度分量，Cb指红外滤波图像的蓝色色度分量，Cr指红外滤波图像的红色色度分量；

B11、获取所述YCbCr格式图像数据的蓝色色度分量Cb以及红色色度分量Cr，并将其作为图像色彩信息。

优选地，获取所述全透光图像的图像亮度信息的步骤包括：

B20、采用如下数学式得到该全透光图像的亮度平均值Y_avg：

Y_avg=Y_sum/n；

其中，Y_sum为全透光图像所有像素点的亮度值之和，n为全透光图像的像素点个数；

B21、判断所述亮度平均值Y_avg是否在预设的目标亮度范围[Y_target-Y_thd,Y_target+Y_thd]内，其中，所述Y_target为预设目标亮度值，所述Y_thd为预设波动误差值，如果是，则转步骤B24，否则，执行下一步；

B22、采用如下数学式，并根据当前亮度平均值Y_avg与目标亮度值Y_target的差值设置调节步长f_step：