[發(fā)明專利]圖像壞點(diǎn)簇校正方法、計算機(jī)裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112911174A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉輝;鐘午
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/367;H04N5/217
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協(xié)

本發(fā)明提供一種圖像壞點(diǎn)簇校正方法、計算機(jī)裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該方法包括獲取初始圖像，對初始圖像中像素點(diǎn)進(jìn)行壞點(diǎn)檢測，如確定像素點(diǎn)為壞點(diǎn)，則對壞點(diǎn)進(jìn)行校正計算，獲得壞點(diǎn)的校正值；對像素點(diǎn)進(jìn)行壞點(diǎn)檢測包括：獲取以待檢測像素點(diǎn)為中心的第一鄰域，提取第一鄰域中同一顏色通道的第一像素矩陣，并剔除第一像素矩陣中預(yù)設(shè)數(shù)量的極值像素點(diǎn)后，計算剩余像素點(diǎn)的中值、待檢測像素點(diǎn)與中值的絕對差值、待檢測像素點(diǎn)與剩余像素點(diǎn)的加權(quán)平均值，根據(jù)該中值、絕對差值以及加權(quán)平均值判斷待檢測像素點(diǎn)是否為壞點(diǎn)。本發(fā)明還提供實現(xiàn)上述方法的計算機(jī)裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、高效的對圖像中的壞點(diǎn)簇進(jìn)行檢測與校正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，是一種圖像壞點(diǎn)簇校正方法以及實現(xiàn)這種方法的計算機(jī)裝置、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有很多智能電子設(shè)備具有圖像拍攝的功能，例如智能手機(jī)、平板電腦、行車記錄儀等均設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置通常設(shè)置有CMOS等圖像傳感器來獲取圖像。然而，如果圖像傳感器出現(xiàn)缺陷，不管是硬件設(shè)計上的缺陷或者軟件算法上的缺陷，都容易導(dǎo)致圖像出現(xiàn)壞點(diǎn)。導(dǎo)致圖像出現(xiàn)壞點(diǎn)的主要原因有兩個，第一是圖像傳感器的感光陣列在制造工藝上存在缺陷，使得光信號在轉(zhuǎn)化為電信號的過程中出現(xiàn)錯誤；第二是圖像傳感器的增益效果容易導(dǎo)致圖像中的錯誤像素擴(kuò)大。這兩個原因最終使圖像出現(xiàn)壞點(diǎn)，嚴(yán)重降低圖像的質(zhì)量。

圖像中的壞點(diǎn)分為靜態(tài)壞點(diǎn)和動態(tài)壞點(diǎn)兩類，靜態(tài)壞點(diǎn)又分為“亮壞點(diǎn)”和“暗壞點(diǎn)”兩種類型。一般情況下，亮度值是正比于入射光的，而“亮壞點(diǎn)”的亮度明顯大于入射光乘以相應(yīng)的比例，并且隨著曝光時間，增益等增加，“亮壞點(diǎn)”的亮度會顯著增加，通常表現(xiàn)為最亮或者接近最亮；而“暗壞點(diǎn)”恰恰相反，無論是什么入射光條件下，其亮度值都接近0。靜態(tài)壞點(diǎn)大多數(shù)是由圖像傳感器工藝缺陷導(dǎo)致，因此一般的圖像傳感器廠商，出廠就會給出一個已標(biāo)定靜態(tài)壞點(diǎn)的壞點(diǎn)表，但由于標(biāo)定靜態(tài)壞點(diǎn)需要用到較大的存儲空間，不利于硬件實現(xiàn)，因此這種標(biāo)定方法不常采用。動態(tài)壞點(diǎn)指某些像素在一定的像素值范圍內(nèi)表現(xiàn)正常，而超過一定范圍，則會表現(xiàn)出比周圍的像素要亮。這種類型壞點(diǎn)與圖像傳感器的溫度、增益相關(guān)，圖像傳感器的溫度升高或者增益增大，動態(tài)壞點(diǎn)就表現(xiàn)的更加明顯。

壞點(diǎn)像素在經(jīng)過插值和濾波等操作后會擴(kuò)散到周圍像素，最終顯示為偽彩色。壞點(diǎn)還會導(dǎo)致圖像部分像素閃爍的現(xiàn)象，因此必須在插值和濾波之前進(jìn)行壞點(diǎn)校正。如果圖像中存在連續(xù)的多個壞點(diǎn)，這些壞點(diǎn)將形成壞點(diǎn)簇，在圖像中形成大面積的亮壞點(diǎn)區(qū)域或者暗壞點(diǎn)區(qū)域，嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量。

現(xiàn)有壞點(diǎn)校正基本方案是基于待檢測像素點(diǎn)周圍多個像素點(diǎn)的色度值進(jìn)行檢測和校正，利用當(dāng)前像素點(diǎn)和周圍像素點(diǎn)的色度值進(jìn)行比較，或比較均值，或標(biāo)準(zhǔn)差等條件。若超過一定的閾值，則判定待檢測像素點(diǎn)為壞點(diǎn)。對壞點(diǎn)的校正通常也是利用周圍像素點(diǎn)的均值、中值進(jìn)行校正。

例如公開號為CN103475828A的中國專利申請公開了一種圖像壞點(diǎn)校正裝置，其壞點(diǎn)判斷方法為當(dāng)前中心像素與周圍像素亮度差大于一定閾值則判斷為壞點(diǎn)。在此之前先判斷和校正周圍像素的壞點(diǎn)情況，判斷方法僅是利用周圍像素中相鄰像素的亮度差值和設(shè)定的閾值作比較。這種判斷方法只能對圖像的平坦區(qū)域以及沒有出現(xiàn)壞點(diǎn)簇的情況下有效，對圖像中的邊緣紋理信息則不能很好的處理。

公開號為US8885077的美國專利公開一種壞點(diǎn)校正方法，利用當(dāng)前像素和周圍相同顏色通道像素的標(biāo)準(zhǔn)差作為壞點(diǎn)的判斷條件，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差大于一定閾值，則判斷為壞點(diǎn)。同時，在校正時考慮到了邊緣問題，簡單利用四個方向中最小差值做邊緣判斷，同樣地，這種方法無法較好支持圖像的邊緣紋理保護(hù)，也不能夠在出現(xiàn)壞點(diǎn)簇的情況下進(jìn)行校正。

Noha EI-Yamany等人在《Robust Defect Pixel Detection and Correction forBayer Image Systems》論文公開一種壞點(diǎn)的校正方法，在壞點(diǎn)檢測上考慮了多壞點(diǎn)的情況，并在壞點(diǎn)校正時考慮了邊緣處理問題。但該方法的壞點(diǎn)檢測判斷條件以周圍的最值像素為基礎(chǔ)，容易對邊緣高頻信息誤導(dǎo)，且壞點(diǎn)校正時對未考慮多壞點(diǎn)場景的情況。