[發(fā)明專利]一種基于梯度的改進(jìn)彩色圖像插值方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710598476.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN109285113B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉濤;楊俊雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京遙感設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40
• 代理公司: 中國航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 王豐潮

1.一種基于梯度的改進(jìn)彩色圖像插值方法，其特征在于包含以下步驟：

第一步 判斷單色圖像相應(yīng)像素位置的顏色

根據(jù)Bayer濾波陣列，設(shè)像素在單色圖像中的坐標(biāo)位置為(i,j)，當(dāng)(i+j)除以2的余數(shù)為0時(shí)，則判定像素顏色為綠色；當(dāng)i除以2的余數(shù)為0且j除以2的余數(shù)不為0時(shí)，則判定像素顏色為藍(lán)色；當(dāng)i除以2的余數(shù)不為0且j除以2的余數(shù)為0時(shí)，則判定像素顏色為紅色；

第二步 根據(jù)像素的單色彩完成缺失顏色的插值

忽略邊緣像素的影響，設(shè)像素在單色圖像中的坐標(biāo)位置為(i,j)，該點(diǎn)的像素值為d(i,j)，該點(diǎn)的顏色為紅色、綠色或藍(lán)色，其中G(i,j)、R(i,j)、B(i,j)分別表示圖像中的坐標(biāo)位置為(i,j)處像素的綠色分量、紅色分量、藍(lán)色分量的灰度值：

當(dāng)單色圖像坐標(biāo)(i,j)處顏色為綠色時(shí)，其綠色分量為：

G(i,j)＝d(i,j) (1)

在奇數(shù)行偶數(shù)列位置的藍(lán)色和紅色分量的插值分別為：

在偶數(shù)行奇數(shù)列位置的藍(lán)色和紅色分量的插值分別為：

當(dāng)單色圖像坐標(biāo)(i,j)處顏色為藍(lán)色時(shí)，其藍(lán)色分量為：

B(i,j)＝d(i,j) (6)

其綠色分量的插值由水平和豎直方向的梯度大小決定，設(shè)α為該點(diǎn)水平方向的梯度，β為其豎直方向的梯度：

當(dāng)α＜β時(shí)，表明d(i,j)與其水平方向上的像素點(diǎn)關(guān)系緊密，插值將在水平方向上進(jìn)行，公式如下所示：

當(dāng)α＞β時(shí)，表明d(i,j)與其豎直方向上的像素點(diǎn)關(guān)系緊密，插值將在豎直方向上進(jìn)行，公式如下所示：

當(dāng)α＝β時(shí)，表明d(i,j)與其水平方向上和豎直方向上的像素點(diǎn)關(guān)系同等緊密，插值將在整個(gè)鄰域內(nèi)進(jìn)行，公式如下所示：

其紅色分量的插值為：

當(dāng)單色圖像坐標(biāo)(i,j)處顏色為紅色時(shí)，其紅色分量為：

R(i,j)＝d(i,j) (11)

其綠色分量的插值由水平和豎直方向的梯度大小決定，設(shè)α為該點(diǎn)水平方向的梯度，β為其豎直方向的梯度：

當(dāng)α＜β時(shí)，表明d(i,j)與其水平方向上的像素點(diǎn)關(guān)系緊密，插值將在水平方向上進(jìn)行，公式如下所示：

當(dāng)α＞β時(shí)，表明d(i,j)與其豎直方向上的像素點(diǎn)關(guān)系緊密，插值將在豎直方向上進(jìn)行，公式如下所示：

當(dāng)α＝β時(shí)，表明d(i,j)與其水平方向上和豎直方向上的像素點(diǎn)關(guān)系同等緊密，插值將在整個(gè)鄰域內(nèi)進(jìn)行，公式如下所示：

其藍(lán)色分量的插值為：

從上到下，從左到右掃描整幅單色圖像，結(jié)合公式(1)-(15)，完成整幅圖像的彩色插值。

2.如權(quán)利要求1所述的圖像插值方法，其特征在于：所述第二步中水平方向的梯度α和豎直方向的梯度β通過二階梯度公式獲取：