[發明專利]基于非局部均值的Bayer型CFA圖像去馬賽克方法

有效

• 申請號: 201210073292.2
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102663719A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 王桂婷;焦李成;朱同華;鐘樺;張小華;田小林;公茂果;侯彪;王爽
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/40
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于非局部均值的Bayer型CFA圖像去馬賽克方法，包括如下步驟：

(1)輸入一幅待去馬賽克的Bayer型CFA圖像；

(2)采用亮度公式估計亮度；

(3)在輸入待去馬賽克的Bayer型CFA圖像中逐像素取一個5×5像素大小的圖像塊作為當前待去馬賽克的圖像塊；

(4)在當前待去馬賽克圖像塊的33×33像素大小的鄰域中提取三組圖像塊集合；

(5)計算圖像塊的權重

5a)采用高斯核距離公式計算三組圖像塊集合中每個圖像塊與當前待去馬賽克圖像塊的高斯核距離；

5b)在三組圖像塊集合中的每組圖像塊集合內，按高斯核距離由小到大對該組所有圖像塊進行排序，取前5個圖像塊作為相似圖像塊，舍棄其余圖像塊；

5c)采用權重計算公式計算每組圖像塊集合中5個相似圖像塊的權重；

(6)采用加權平均公式對三組圖像塊集合中的相似圖像塊進行加權平均；

(7)將加權圖像塊中的值按像素空間位置一一對應地插入到當前待去馬賽克圖像塊中；

(8)判斷是否完成所有像素的插值，若完成，則執行步驟(9)，否則轉入步驟(3)；

(9)用邊緣修正方法對插值后圖像進行邊緣修正；

(10)色度修正

10a)采用顏色空間轉換公式將邊緣修正后的圖像從RGB空間轉換到YUV空間；

10b)在YUV空間中對圖像的色度矩陣U和V分別進行3×3窗口的中值濾波；

10c)將圖像從YUV空間轉換到RGB空間，并將每個像素中不需要插值的顏色值替換為CFA圖像中對應的原有顏色值；

10d)判斷是否完成了三次色度矩陣U和V的中值濾波，若完成，則執行步驟(11)，否則轉入步驟10a)；

(11)輸出彩色圖像。

2.根據權利要求1所述的基于非局部均值的Bayer型CFA圖像去馬賽克方法，其特征在于：步驟(1)中所述的Bayer型CFA圖像為一種馬賽克圖像，圖像中每個像素點僅存在紅、綠、藍三基色中一個顏色值，該顏色值不需要插值，另外兩個顏色值缺失，需要采用去馬賽克方法進行插值。

3.根據權利要求1所述的基于非局部均值的Bayer型CFA圖像去馬賽克方法，其特征在于：步驟(2)中所述的亮度估計公式如下：

L=A(HTσ-1H+λ1M1TM1+λ2M2TM2)-1HTσ-1Is]]>

其中，L為所需估計的亮度矩陣，A為RGB彩色圖像轉化為亮度矩陣的轉換矩陣，H為RGB彩色圖像采樣成Bayer形式CFA圖像的采樣因子，T為矩陣轉置運算符，上標-1為矩陣求逆運算符，σ，λ₁和λ₂為常數，其值分別為：σ＝0.00001，λ₁＝0.0008，λ₂＝0.02，M₁和M₂為濾波矩陣，I₃為3×3大小單位矩陣，S₁為高通濾波器[0.2，-0.5，0.65，-0.5，0.2]，表示克羅內克(Kronecker)算子，M₂由下式運算得到：

M2=1.547-0.577-0.577-0.5771.547-0.577-0.577-0.5771.547⊗S2]]>

S₂為高通濾波器[-0.5，1，-0.5]，I_s為輸入的CFA圖像。