[发明专利]用于对滤色器阵列图像去马赛克的方法和装置

说明书

实施例包括一种用于对滤色器阵列图像去马赛克的方法和装置。方法包括：接收包括多个像素的源图像，其中源图像的多个像素的各个像素包括与多种颜色的对应颜色相关的对应像素值，并且其中源图像的多个像素的第一像素包括与多种颜色的第一颜色相关的第一像素值；并且对于源图像的多个像素的第一像素，估算(i)与多种颜色的第二颜色相关的第二像素值以及(iii)与多种颜色的第三颜色相关的第三像素值。

相关申请的交叉引用

本公开要求于2013年12月9日提交的第61/913,652号美国临时专利申请的优先权，通过引用方式将其整体并入于此。

技术领域

本公开的实施例涉及图像处理，并且具体涉及用于对经由滤色器阵列生成的图像去马赛克的方法和装置。

背景技术

彩色图像传感器(例如彩色胶片、使用CCD或者CMOS传感器的数码相机等)通常感测在有限数目的截然不同的光谱分量中的光强度。各种类型的彩色图像传感器的不同在于它们如何分离和测量截然不同的光谱分量。例如，数码相机或者其它人造彩色图像传感器布置通常使用空间滤色器阵列(CFA)，例如拜耳(Bayer)滤色器阵列，该滤色器阵列定位于图像传感器之上以按照对应标称像素类型捕获光的不同光谱分量。

在很多数字图像传感器中使用三色CFA。拜耳过滤器马赛克(mosaic)是用于在光传感器的方形网格上布置红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色器的CFA。过滤器图案通常为50％绿、25％红和25％蓝。CFA包括在图像传感器前方的滤色器的马赛克。例如，图像传感器包括像素传感器的阵列，并且CFA包括滤色器的阵列，使得CFA的每个过滤器叠加在图像传感器的对应像素传感器之上。典型的CFA包括针对奇数行的交替红(R)过滤器和绿(G)过滤器，以及针对偶数行的交替绿(G)过滤器和蓝(B)过滤器(虽然R过滤器、G过滤器和B过滤器的任何其它不同布置也可以是可能的)，其中每个过滤器叠加在图像传感器的对应像素之上。

由于图像传感器的每个像素在对应的滤色器后方，图像传感器的输出是像素值的阵列，每个像素值指示来自图像传感器的对应像素的三种颜色之一的光的原始强度。即，由于对图像传感器的各种像素进行过滤以仅记录三种颜色中的一种，所以来自每个像素的数据不能靠其自身完全确定三种颜色。

为了获得全彩色图像，可以使用各种去马赛克算法以针对图像传感器的每个像素插值一套完整的红、绿和蓝值。例如，对于与CFA的绿过滤器叠加的像素，图像传感器输出对应于该像素的绿光的原始强度。去马赛克算法的目标在于针对该像素插值红颜色和蓝颜色的像素值。因此，去马赛克算法是用于从不完整的颜色样本重建全彩色图像的数字图像处理，其中不完整的颜色样本从与CFA叠加的图像传感器输出。去马赛克算法还被称为去除马赛克、去马赛克化或者去拜耳化、CFA插值、颜色重建等。为了确保由去马赛克算法产生的图像的清晰和质量，期望拥有一种有效的去马赛克算法。

发明内容