[发明专利]一种基于拜耳排布的图像处理方法有效

专利信息
申请号: 201910302095.5 申请日: 2019-04-16
公开(公告)号: CN110139087B 公开(公告)日: 2021-11-02
发明(设计)人: 袁小军;李琛;王鹏飞;周涛;余学儒;段杰斌;王修翠;傅豪;张飞翔 申请(专利权)人: 上海集成电路研发中心有限公司;上海交通大学
主分类号: H04N9/64 分类号: H04N9/64;H04N5/225;G06T7/13;G06T5/00
代理公司: 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 代理人: 吴世华;马盼
地址: 201210 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 排布 图像 处理 方法
【说明书】:

发明中公开的一种基于拜耳排布的图像处理方法,包括如下步骤:S01:从覆有滤色阵列的感光元件中获取Bayer图像,在所述Bayer图像的R像素单元和B像素单元中进行G通道插值;S02:计算G像素单元的边缘判定算子;并根据该边缘判定算子的相对大小,计算G像素单元对应的方向判定算子;结合边缘判定算子和方向判定算子,在G像素单元中进行B通道插值和R通道插值;S03:在B像素单元和R像素单元中分别进行R通道插值和B通道插值。本发明提供的图像处理方法,利用G像素单元为R像素单元和B像素单元的插值提供方向判定信息,克服R像素单元和B像素单元稀疏采样造成方向判断困难的难题,达到减小视觉伪像的目的。

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域,具体涉及一种基于拜耳排布的图像处理方法。

背景技术

如今,大部分数码相机和消费电子产品均使用CMOS或CCD摄像头进行图像的采集,感光阵列输出的光学影像信号为模拟信号,经过AD转换为数字信号保存下来,并对保存下来的原始图像数据进行大量的后处理操作。各种后处理操作的先后顺序可以进行调整,去马赛克颜色插值作为后处理流水线前段的重要操作,其插值效果的好坏将影响后续的一系列操作。去马赛克操作是图像信号处理流水线中的重要环节,广泛应用于图像采集装置中。

数字摄像头中最广泛使用的技巧是将一块彩色滤波阵列覆盖在单层感光阵列之上进行基色分离,使得感光阵列上相邻的感光单元捕获不同颜色的光(红、绿、蓝中的一种),从而获得特定格式的图像。每个像素点丢失的其他两种颜色分量需要通过后期插值来重建以获得完整的全彩色图像,该插值重建的过程就叫做去马赛克。

去马赛克目标是使得重建后的全彩色图像,每一个像素点的三基色均与采集图片时该像素点上应该采集的三基色数值相近,满足人眼的视觉需求,获得高质量的图片。

传统的插值算法都是优先插值G通道值,因为Bayer排布中G通道的采样率是R通道或者B通道的两倍,更容易插值得到准确的值,插值好的G通道又为R和B的插值提供参照面。所以传统算法都是在G通道进行方向判断来避免跨边缘的插值。然而,由于R通道或者B通道的低采样率或稀疏性,R和B通道的插值很难在本通道内进行方向判定,基于色差或色比的插值不可避免的会产生跨边缘插值而造成伪彩色现象。如附图1所示,用Y阴影的深浅来表示边缘的两侧,在G通道2点处插值B通道值,在3乘3的邻域内只有左右水平方向有可参考的B通道值,而该处若存在垂直边缘,传统算法中基于色差/色比的插值只能基于水平方向进行色差/色比平均,如此会产生跨边缘插值现象造成伪彩色。同样的,在附图1中,在R通道5点处插值B通道值,3乘3的邻域内只有对角方向有可参考的R通道值,若加入方向判断只能在两个对角方向上选择,若存在垂直或者水平的边缘,同样在R通道或B通道会产生跨边缘插值造成伪彩色现象。这种跨边缘的色差/色比平均插值均是由于在R和B通道的稀疏性导致不能在本通道内进行方向判断产生的,容易在边缘处造成明显的伪彩色。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供的一种基于拜耳排布的图像处理方法,利用G像素单元为R像素单元和B像素单元的插值提供方向判定信息,克服R像素单元和B像素单元稀疏采样造成方向判断困难的难题,达到减小视觉伪像的目的。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种基于拜耳排布的图像处理方法,包括如下步骤:

S01:从覆有滤色阵列的感光元件中获取Bayer图像,所述Bayer图像中包括R像素单元、B像素单元和G像素单元;在所述Bayer图像的R像素单元和B像素单元中进行G通道插值;

S02:计算G像素单元的边缘判定算子;并根据该边缘判定算子的相对大小,计算G像素单元对应的方向判定算子;结合边缘判定算子和方向判定算子,在G像素单元中进行B通道插值和R通道插值;

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