[發明專利]基于拜爾域三基色格式的圖像邊緣增強方法及裝置

有效

• 申請號: 201010138449.6
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN102158714A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 任曉慧;曹慶紅;董德興
• 申請（專利權）人: 昆山銳芯微電子有限公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;H04N9/64
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，更具體的，本發明涉及一種基于拜爾域三基色(Bayer?RGB)格式的圖像邊緣增強方法及裝置。

背景技術

在CMOS圖像傳感器中，由于光學鏡頭的非理想因素、微透鏡以及襯底電路的串擾，CMOS圖像傳感器的輸出圖像被極大的模糊化了，這種圖像的模糊化特別體現在圖像邊緣的退化。圖像邊緣是指圖像中不連續性的色塊變化，所謂圖像邊緣退化，就是指色塊與色塊交界原本較大的灰度值梯度被減弱了，原本明顯的色塊與色塊邊界變得模糊不清。

以一維的階躍邊緣為例，圖1(a)是理想的階躍邊緣模型，而圖1(b)是退化的階躍邊緣模型。如圖1(a)所示，理想的階躍邊緣過渡比較明顯，觀感較為清晰，有利于人眼的觀察；而圖1(b)所示的退化的邊緣模型邊緣變化緩慢，觀感模糊，因此，對于如圖1(b)所示的邊緣退化的圖像，需要采用數字邊緣增強技術還原原有邊緣上的灰度值變化，從而得到清晰的圖像。

對于普通的彩色圖像，亮度可以直接用灰度值來表征，而通常的，CMOS圖像傳感器輸出的原始圖像為拜爾域RGB格式，單個像素點只包含一種顏色值，要得到圖像的灰度值，需要先插補完整各像素點的顏色信息，再計算各像素點的灰度值。

專利號為7139022的美國專利中提出了一種基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強方法。由于二維圖像上的邊緣梯度具有多個方向，邊緣梯度的增加就需要在待增強的像素的二維鄰域上進行，即至少需要若干行灰度值數據和當前行的標準RGB的灰度值數據。那么，數據處理包括如下步驟：1)將拜爾域RGB格式的圖像數據插補為標準RGB格式的圖像；2)緩存當前行的前一行與后一行的灰度值數據，由此按照邊緣方向來計算當前行需要增強的偏移量；3)在當前行上進行邊緣增強操作。

由此可見，現有技術應用于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強方法需要將拜爾域RGB格式的圖像格式轉換成標準RGB格式的圖像并進行存儲，這種圖像格式的轉換及存儲耗費硬件資源，并且控制較為復雜，成本相對較高。

發明內容

本發明提供一種基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強方法及裝置，所述圖像邊緣增強方法及裝置無需存儲被增強的像素點周圍的像素點的標準RGB數據，硬件耗費小，方便靈活。

為解決上述問題，本發明提供了一種基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強方法，包括：

獲取需要進行邊緣增強處理的目標像素點、目標像素點的邊緣方向；

對所述目標像素點的邊緣方向上相鄰的像素點進行互補色的插補，確定相鄰像素點的灰度值；

對所述目標像素點進行互補色的插補，確定目標像素點的灰度值；

基于目標像素點及其邊緣方向上相鄰像素點的灰度值，確定增強偏置量；

將所述增強偏置量疊加到目標像素點上。

相應的，本發明還提供了一種基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強裝置，包括：

預處理單元，用于獲取需要進行邊緣增強處理的目標像素點、目標像素點的邊緣方向，以及目標像素點及其鄰域像素點的拜爾域RGB格式的顏色值；

像素插補單元，基于預處理單元發送的目標像素點的邊緣方向，對目標像素點及其邊緣方向上相鄰像素點進行互補色的差補，確定目標像素點的標準RGB格式的顏色值，以及目標像素點及其邊緣方向上相鄰像素點的灰度值，并將所述標準RGB格式的顏色值提供給數據疊加單元，將目標像素點的及其邊緣方向上相鄰像素點的灰度值提供給偏置確定單元；

偏置確定單元，基于目標像素點及其邊緣方向上相鄰像素點的灰度值確定目標像素點的增強偏置量，并將所述增強偏置量提供給數據疊加單元；

數據疊加單元，基于像素插補單元提供的目標像素點的標準RGB格式的顏色值，以及偏置確定單元提供的目標像素點的增強偏置量，形成目標像素點的新的標準RGB格式的顏色值。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：基于拜爾域RGB圖像進行邊緣增強處理，無需存儲被增強的像素點周圍的像素點的標準RGB數據，硬件耗費小，降低了圖像處理的成本。

附圖說明

圖1(a)是理想的階躍邊緣模型。

圖1(b)是退化的階躍邊緣模型。

圖2(a)是基于原始灰度曲線確定的二階導數曲線示意圖。

圖2(b)是邊緣增強處理后的灰度曲線示意圖。

圖3是本發明基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強方法的一個實施例。

圖4是像素點梯度角度與邊緣方向對應關系的示意圖。

圖5至圖8是拜爾域RGB格式的5*5像素點矩陣的像素點排布示意圖。

圖9是本發明基于拜爾域RGB格式的圖像邊緣增強裝置的一個實施例。