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1、第3卷第2期中国光学与应用光学Vol.3No.22010年4月ChineseJournalofOpticsandAppliedOpticsApr.2010文章编号167422915(2010)0220182206Bayer格式图像的实时彩色复原1,21,21,21,21罗潇,孙海江,陈秋萍,陈静,王延杰(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:为了减少算法的计算量,保证系统的实时性,本文针对Bayer格式图像提出了一种有效的彩色复原插值算法。插值过程中利用了人眼的视觉特性,能够更精确地得到图像的
2、亮度信息和边缘信息。利用彩色图像的边缘特性更精确地复原了边缘处的R、G、B值。算法最终解为一系列5×5大小稀疏的线性滤波器,其复杂度低,实现简单,能在计算机各种嵌入式处理器中完成实时处理。实验证明,本算法的峰值信噪比(PSNR)比通常采用的双线性算法高4～6db,且有效地减少了插值算法中出现的锯齿现象,使图像彩色的复原性和实时性比双线性算法更优越,具有一定的应用价值。关键词:彩色滤波阵列;去马赛克;彩色复原;插值算法中图分类号:TP391.4;TN919.8文献标识码:AReal2timedemosaicingofBayerpatternimages1,21,21
3、,211LUOXiao,SUNHai2jiang,CHENQiu2ping,CHENJing,WANGYan2jie(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:Thispaperpresentsaneffectiveinterpolationrestorati
4、onalgorithmforcolorimagesinBayerformattoreducethecomputationalcomplexityandimproveitsrealtimeproperty.Basedonthecharacteristicsofhumanvisualsystemintheinterpolationprocess,themoreaccuratebrightnessinformationandedgeinforma2tionoftheimagecanbeobtained.Owingtoedgeinformation,moreaccurat
5、evaluesofR,G,Bcanberecov2ered.Thefinalsolutionofthealgorithmisaseriessparselinearfilterswithsizesof5×5.Ithasalowercom2plexityandcanbeprocessedeasilyintheembeddedprocessorsofcomputersinrealtime.ExperimentsshowthatthePeakSignaltoNoiseRatio(PSNR)ofthisalgorithmishigher4-6dbthanthatofthec
6、ommonbiline2aralgorithm.Furthermore,iteffectivelyreducesthesawtoothphenomenonoccurredintheinterpolationalgo2rithmandshowsthatitsrecoverabilityandrealtimepropertyissuperiortothatofthetraditionalbilinearinter2polation.Keywords:colorfilterarray;demosaicing;colorrestoration;interpolationa
7、lgorithm收稿日期:2010202205;修订日期:2010203228第2期罗潇,等:Bayer格式图像的实时彩色复原183用计算量比较大的插值方法,而是在性能和复杂1引言度上取一个能接受的平衡。双线性插值算法在平滑区域实现插值相对简单、效果较好,并且得到了单CCD相机已广泛应用于工业控制的各个广泛的应用,也成为权衡新算法优劣的标志。领域。这种单CCD相机通过彩色滤波阵列2.1双线性插值算法(ColorFilterArray,CFA)来获得图像的彩色信息,双线性插值算法是广泛应用的插值算法之但这样采集的图像在每个像素的位置上只能获得一,对于图1所示的最常用
8、的Baye
