基于Bayer滤镜的彩色图像复原方法

bayer 去马赛克 彩色图像复原

2012年1月第33卷第1期

∞MPI7TER

计算机工程与设计

JarL2012

No.1

ENGINEERINGANDDESIGN、vbl.33

基于Bayer滤镜的彩色图像复原方法

刘松川h2,李盛阳1,谢琪1,李绪志1

(1.中国科学院光电研究院,北京lo0094;2.中国科学院研究生院,北京100049)

摘要:通过对非自适应的双线性插值法、平滑色调转换插值法、边缘检测插值法、基于模式识别的插值法等几种复杂的保边缘效果更好的插值算法进行应用比较和实验分析,建立了基于模式识别的自适应插值方法的图像边缘样本模型,该方法在匹配图像边缘的基础上进行自适应的插值,取得了最好的复原效果,从而证明了其在空间科学实验应用中的有效性。关键词:Bayer滤镜;彩色图像复原;边缘检测;模式识别;自适应插值中图法分类号:TP39l

文献标识号:A

文章编号:1000-7024(2012)01—0224一05

IⅥethodofchromaticimagereversionbased

on

Bayer

arrey

LIUSong—chuanl”,LISheng_yan91,XIEQil,LIXur-zhil

(1.Acad咖yof()p心Electronics,ChineseAcad锄yofsciences,Be硒ing100094,China;

2.GradmteUniversity,ChineseAcad咖yofsciences,Be日ing100049,Chim)

Abstract:such

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According

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expedmental栅1)陀ed

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srn00thhuetransitioninterpolation,edgedetectioninterpolation,pattemrecogmtioninterpolation,establishedthe

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sion,theadaptivepattemrecognitioninterpolationmethodappliedinscientificexperilnentsmspaceeffectiVenes文

KIeyw盯凼:Bayerfilter;restorationofcolorimage;edgedetection;pattemrecognition;adaptiveinterpolationalgorithms

O引

值法、基于模式识别的插值方法等几种有效的插值复原算

法进行了应用比较和实验分析,并验证了可在空间科学实验中采用的高效方法。

在空间科学实验中,为了获取实验景象的详细信息,理想的方案是用3块传感器分别记录图像R(红色)G(绿色)B(蓝色)三基色的每一分量的信息,然后合成为彩色图像,但是受传感器的体积、功耗、成本和制造工艺等多种因素的制约,绝大多数空间图像采集设备采用单片传感器获取地物信息,获取的数字化图像只有灰度的变化信息.为了捕获彩色图像,通常采用在传感器表面覆盖一层微小光学滤镜,只允许某波段的光线透过,使得该单元产生相应的电流来代表该波段表示颜色的色度和强度。这种覆盖在传感器表面的光学滤镜简称彩色滤波阵列(color

filter

1颜色插值方法研究

在Bayer模板中绿色分量的信息占总数的一半,而红色和蓝色分量的信息各占1/4,这是因为人眼对绿色更敏感,能分辨出更多的细节,而且绿色也占据了可见光谱中最重要和最宽的位置。以Bayer滤镜模式获取的原始图像中,每个像素的位置均丢失了两种基色,因此需要通过有效的方法恢复丢失的像素值,使得图像复原成每个像素由R、G、B三基色组成的全彩色图像,实现彩色去马赛克的恢复处理[2_3]。

图像插值的算法一直是研究的热点,产生了很多优秀的成果,早期由于受到计算机的硬件限制(存储器容量和处理器的计算速度等),一些易于实现。计算速度快的算法得到了广泛应用,如最近邻法、双线性插值、双三次插值、

amys,CFA),Bayer滤镜就是CFA的一种模式L川。针对

Bayer滤镜模式,采用非自适应的插值方法复原彩色图像的计算速度快,但由于在图像的边缘部分容易产生模糊,图像的复原效果并不好,为了实现更好的颜色恢复效果,本文对双线性插值法、平滑色调转换插值方法、边缘检测插

收稿日期:20ll-01—18;修订日期:2011_03—23基金项目:国家自然科学青年基金项目(40801177)

作者简介:刘松川(1984一),男,河北邯郸人,硕士研究生,研究方向为信号与信息处理;李盛阳(1976一),男,山东泰安人,研究方向为遥感图像处理;谢琪(1972一),女,天津人。研究方向为遥感卫星地面系统;李绪志(1968一),男,山东人,研究方向为地面应用系统

总体设计、综合信息系统、智能化航天器运行管理系统。E-majl:liusoflgchuarl_163@163.锄

万方数据

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