DE102017011562A1 - Process for converting a raw image into a color image - Google Patents
Process for converting a raw image into a color image Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017011562A1 DE102017011562A1 DE102017011562.1A DE102017011562A DE102017011562A1 DE 102017011562 A1 DE102017011562 A1 DE 102017011562A1 DE 102017011562 A DE102017011562 A DE 102017011562A DE 102017011562 A1 DE102017011562 A1 DE 102017011562A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- color
- image
- color filter
- colorization
- raw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/56—Processing of colour picture signals
- H04N1/60—Colour correction or control
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umgebungserfassung mit zumindest einer Fahrzeugkamera (2), wobei aus mittels der Fahrzeugkamera (2) erfassten Rohbildern (GB) unter Verwendung eines modellbasierten Deep-Learning-Kolorisierungsverfahrens (V) Farbbilder (FB) rekonstruiert werden. Erfindungsgemäß wird bei der Rekonstruktion das modellbasierte Deep-Learning-Kolorisierungsverfahren (V) mit einem dünnbesetzten Farbfilter (F) kombiniert.The invention relates to a method for detecting the environment with at least one vehicle camera (2), color images (FB) being reconstructed from raw images (GB) acquired by means of the vehicle camera (2) using a model-based deep learning colorization method (V). According to the invention, the model-based deep learning colorization method (V) is combined with a sparsely populated color filter (F) during the reconstruction.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung eines Rohbilds in ein Farbbild gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for converting a raw image into a color image according to the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Umwandlung eines Graustufenbilds in ein Farbbild bekannt. Dabei wird jedem Bildpunkt des erfassten Graustufenbilds eine Farbe zugeordnet. Hierfür wird ein Programm in Form eines künstlichen neuronalen Netzwerks mit einer großen Datenmenge von Referenzbildern eingestellt. Mittels dieser Einstellung ist das Programm in der Lage, Merkmalsdeskriptoren eines jeden Bildpunkts eines Bilds zu extrahieren, um Chrominanzwerte jedes korrespondierenden Bildpunkts zu ermitteln und anschließend den entsprechenden Chrominanzwert einer Leuchtdichte, d. h. einer Helligkeit eines Graustufen-Bildpunktwerts, zuzuordnen. Dadurch werden Farbwerte jedes korrespondierenden Bildpunkts ermittelt.Methods are known in the art for converting a gray scale image into a color image. In this case, each pixel of the detected grayscale image is assigned a color. For this purpose, a program in the form of an artificial neural network is set up with a large amount of reference image data. By means of this setting, the program is able to extract feature descriptors of each pixel of an image to determine chrominance values of each corresponding pixel, and then to determine the corresponding chrominance value of a luminance, i. H. brightness of a grayscale pixel value. As a result, color values of each corresponding pixel are determined.
Ein Verfahren zur Umwandlung eines Graustufenbilds in ein Farbbild beschreibt „Zezhou Cheng, Qingxiong Yang, Bin Sheng: Deep Colorization; In: 2015 IEEE International Conference on Computer Vision“. Hierbei erfolgt die Umwandlung vollautomatisch unter Verwendung eines so genannten Perfect-Patch-Matching-Ansatzes und einer großen Referenzdatenbank, welche eine ausreichende Anzahl an Farbbildern enthält. Um ein Rauschen aus den erzeugten Farbbildern zu entfernen, wird ein so genanntes Deep-Learning-Verfahren verwendet. Um eine Artefaktfreiheit zu realisieren, wird ein gemeinsamer bilateraler und filterbasierter Nachbearbeitungsschritt angewendet.A method of converting a grayscale image into a color image describes "Zezhou Cheng, Qingxiong Yang, Bin Sheng: Deep Colorization; In: 2015 IEEE International Conference on Computer Vision ". Here, the conversion is fully automatic using a so-called perfect patch matching approach and a large reference database, which contains a sufficient number of color images. In order to remove noise from the generated color images, a so-called deep learning method is used. To realize artifact freedom, a common bilateral and filter-based post-processing step is used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Umwandlung eines Rohbilds in ein Farbbild anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for converting a raw image into a color image.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved by a method having the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In dem Verfahren zur Umgebungserfassung mit zumindest einer Fahrzeugkamera werden aus mittels der Fahrzeugkamera erfassten Rohbildern unter Verwendung eines modellbasierten Deep-Learning-Kolorisierungsverfahrens Farbbilder rekonstruiert.In the method for detecting the environment with at least one vehicle camera, color images are reconstructed from raw images captured by the vehicle camera using a model-based deep learning colorization method.
Erfindungsgemäß wird bei der Rekonstruktion das modellbasierte Deep-Learning-Kolorisierungsverfahren mit einem dünnbesetzten Farbfilter, beispielsweise einem Farbfilter-Array (auch als Color Filter Array, kurz CFA, bezeichnet) kombiniert.According to the invention, the model-based deep learning colorization method is combined with a sparsely populated color filter, for example a color filter array (also known as a color filter array, CFA for short) during the reconstruction.
Hierdurch wird erreicht, dass auch in Situationen mit geringem Umgebungslicht Rot-Grün-Blau-Farbbilder vollständig aus Rohbildern rekonstruiert werden können.This ensures that even in situations with low ambient light red-green-blue color images can be completely reconstructed from raw images.
Unter einem Rohbild wird dabei vorliegend ein mittels der Fahrzeugkamera erfasstes Bild in einem Zustand vor der Filterung, beispielsweise einem so genannten Debayering, d. h. einer Bearbeitung mit einem als Bayer-Filter ausgebildeten Farbfilter, verstanden. Das Rohbild spiegelt Helligkeiten wieder, welche unter dem Farbfilter-Array übertragen werden und somit pro Bildpunkt bzw. Pixel nur einen Helligkeitswert aufweist. Das Farbfilter-Array ist beispielsweise eine so genannte Bayer-Matrix mit einer Farbfolge „Rot - Grün - Grün - Blau“, kann jedoch auch andere Muster, beispielsweise mit einer Farbfolge „Rot - Klar-Klar - Blau“ oder „Rot - Klar - Klar - Klar“, aufweisen, was für vorwärts gerichtete, nicht anzeigenden Fahrzeugkameras verwendet wird.In this case, a raw image is an image captured by means of the vehicle camera in a state before the filtering, for example a so-called debayering, d. H. a processing with a designed as a Bayer filter color filter, understood. The raw image reflects brightnesses which are transmitted under the color filter array and thus has only one brightness value per pixel or pixel. The color filter array is for example a so-called Bayer matrix with a color sequence "red - green - green - blue", but can also be other patterns, for example with a color sequence "red - clear-clear - blue" or "red - clear - Clear - Clear, showing what forward-looking, non-displaying vehicle cameras are used for.
Das Ergebnis der Filterung, beispielsweise dem Debayering, ist eine Abbildung, welche ein aus dem Rohbild unter Verwendung des Farbfilters und Bildsensor- und Filtereigenschaften durch örtliche Interpolation und/oder Filterung erzeugte Farbabbildung oder Grauwertabbildung darstellt.The result of the filtering, for example, debayering, is an image representing a color image or gray scale image produced from the raw image using the color filter and image sensor and filter properties by local interpolation and / or filtering.
Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, welche insbesondere bei Fahrerassistenzkameras angewendet werden und bei welchen das Debayering rein durch örtliche Filterung durchgeführt wird, wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgrund der Kombination des dünnbesetzten Farbfilters mit dem modellbasierten Deep-Learning-Kolorisierungsverfahren eine Farbbilderzeugung realisiert, bei welcher modellbasiert plausible Farbwerte vorgeschlagen werden.In contrast to methods known from the prior art, which are used in particular for driver assistance cameras and in which the debayering is performed purely by local filtering, color imaging is achieved by means of the method according to the invention due to the combination of the sparse color filter with the model-based deep learning colorization method realized, in which model-based plausible color values are proposed.
Als Deep-Learning-Kolorisierungsverfahren wird beispielsweise ein aus „
Das mittels des modellbasierten Deep-Learning-Kolorisierungsverfahrens durchgeführte modellbasierte Vorschlagen der plausiblen Farbwerte wird mit der mittels des dünnbesetzten Farbfilters durchgeführten Filterung, d. h. insbesondere dem Debayering, derart fusioniert bzw. plausibilisiert, dass in der mittels des dünnbesetzten Farbfilters aus dem Rohbild erzeugten Farbabbildung oder Grauwertabbildung an dort vorhandenen, insbesondere möglichst wenigen, Stellen plausible Farbwerte modellbasiert vorgeschlagen werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die erzeugten Farbbilder nicht nur plausibel sind, sondern in möglichst hohem Maße der Realität entsprechen.The model-based proposition of the plausible color values carried out by means of the model-based deep learning colorization method is fused or plausibilized with the filtering carried out by means of the sparse color filter, ie in particular the debayering, such that the color image or gray value image generated from the raw image by the sparse color filter existing there, in particular as few as possible, plausible color values are proposed model-based. This ensures that the generated color images are not only plausible, but correspond to reality as much as possible.
Zukünftige Anforderungen an Fahrzeuge, beispielsweise Anforderungen des so genannten Euro NCAP, können für kamerabasierte Anwendungen nur mit einer besonders hohen Lichtsensitivität, einer so genannten Low-Light-Sensitivität, erfüllt werden. Beispiele hierfür sind eine automatische Bremsung aufgrund von Personen bei Nacht unter Verwendung von Bildern einer so genannten Multi-Purpose-Kamera und eine automatische Notbremsung unter Verwendung von Bildern einer Rückfahrkamera (= Rear View Camera) bei Nacht.Future requirements for vehicles, for example requirements of the so-called Euro NCAP, can only be met for camera-based applications with a particularly high light sensitivity, a so-called low-light sensitivity. Examples include automatic nighttime stunt braking using images of a so-called multi-purpose camera and automatic emergency braking using images of a rear view camera at night.
Mittels des Verfahrens ist eine Low-Light-Performance von Fahrzeugkameras signifikant erhöht und gleichzeitig wird ein vollwertiges und plausibles Farbbild zur Darstellung und weiteren Verarbeitung, d. h. eine hohe Farbtreue, erzeugt.By means of the method, a low-light performance of vehicle cameras is significantly increased and at the same time a full-fledged and plausible color image for display and further processing, d. H. a high color fidelity, generated.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Dabei zeigt:
-
1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Umgebungserfassung mit einer Fahrzeugkamera.
-
1 schematically a block diagram of a device for detecting the environment with a vehicle camera.
In der einzigen
Bei der Fahrzeugkamera
Insbesondere bei geringem Umgebungslicht, beispielsweise bei Nacht, ist eine Erfassung von Rot-Grün-Blau-Farbbildern, im Folgenden als Farbbilder
Um dennoch bei geringem Umgebungslicht eine Fahrzeugkamera
Als dünnbesetzter Farbfilter
Lichtempfindliche Zellen einer einzelnen Fotozelle auf einem Halbleiter des Fotosensors können nur Helligkeitswerte erfassen. Um Farbinformationen zu erhalten, ist vor jeder einzelnen Fotozelle ein Farbfilter in einer der Farben Rot, Grün oder Blau angeordnet. Die Farbfilter sind beispielsweise in ungeraden Zeilen des Arrays in einer Farbfolge Grün-Rot und in geraden Zeilen in einer Farbfolge Blau-Grün aufgebracht. Jeder Farbpunkt, d. h. jeder Pixel oder Bildpunkt, liefert entsprechend nur Informationen für eine einzige Farbkomponente an dieser Stelle, so dass für ein vollständiges Farbbild
Unter einem Rohbild
Eine Dichte und Anordnung der einzelnen Farb-Elemente des dünnbesetzten Farbfilters
Das Ergebnis der Filterung, beispielsweise dem Debayering, ist eine Abbildung
Das heißt, es wird bei geringem Umgebungslicht aus dem mittels der Fahrzeugkamera
Um aus diesem Rohbild
Anschließend wird die mittels des dünnbesetzten Farbfilters
Eine Verwendung des modellbasierten Deep-Learning-Kolorisierungsverfahrens
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Fahrzeugkameravehicle camera
- 33
- Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
- AA
- AbbildungIllustration
- FF
- Farbfiltercolor filter
- FBFB
- Farbbildcolor
- GBGB
- Rohbildraw image
- VV
- Deep-Learning-KolorisierungsverfahrenDeep-learning Kolorisierungsverfahren
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Zezhou Cheng, Qingxiong Yang, Bin Sheng: Deep Colorization; In: 2015 IEEE International Conference on Computer Vision [0013]Zezhou Cheng, Qingxiong Yang, Bin Sheng: Deep Colorization; In: 2015 IEEE International Conference on Computer Vision [0013]
- Richard Zhang, Phillip Isola, Alexei A Efros: Colorful Image Colorization; On: http://richzhang.github.io/colorization [0013]Richard Zhang, Phillip Isola, Alexei A Efros: Colorful Image Colorization; On: http://richzhang.github.io/colorization [0013]
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017011562.1A DE102017011562A1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Process for converting a raw image into a color image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017011562.1A DE102017011562A1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Process for converting a raw image into a color image |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017011562A1 true DE102017011562A1 (en) | 2018-05-30 |
Family
ID=62118070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017011562.1A Withdrawn DE102017011562A1 (en) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Process for converting a raw image into a color image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017011562A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220111402A1 (en) * | 2018-11-06 | 2022-04-14 | Ferrum Process Systems Ag | Method for operating a centrifuge device |
US11328474B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-05-10 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | System and method for dynamically adjusting level of details of point clouds |
US11373319B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-06-28 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | System and method for optimizing dynamic point clouds based on prioritized transformations |
US11961264B2 (en) | 2018-12-14 | 2024-04-16 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | System and method for procedurally colorizing spatial data |
-
2017
- 2017-12-14 DE DE102017011562.1A patent/DE102017011562A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Richard Zhang, Phillip Isola, Alexei A Efros: Colorful Image Colorization; On: http://richzhang.github.io/colorization |
Zezhou Cheng, Qingxiong Yang, Bin Sheng: Deep Colorization; In: 2015 IEEE International Conference on Computer Vision |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11328474B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-05-10 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | System and method for dynamically adjusting level of details of point clouds |
US11373319B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-06-28 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | System and method for optimizing dynamic point clouds based on prioritized transformations |
US11816786B2 (en) | 2018-03-20 | 2023-11-14 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | System and method for dynamically adjusting level of details of point clouds |
US20220111402A1 (en) * | 2018-11-06 | 2022-04-14 | Ferrum Process Systems Ag | Method for operating a centrifuge device |
US11961264B2 (en) | 2018-12-14 | 2024-04-16 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | System and method for procedurally colorizing spatial data |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017011562A1 (en) | Process for converting a raw image into a color image | |
DE102018216413A1 (en) | Device and method for automatic image enhancement in vehicles | |
DE102010062496B4 (en) | Method and device for processing image information from two sensors of a stereo sensor system suitable for image acquisition | |
DE102008034979A1 (en) | Method and device for generating error-reduced high-resolution and contrast-enhanced images | |
DE102010003039A1 (en) | Saturation Setting | |
DE102009001122B4 (en) | 1 - 15Camera arrangement and method for determining image signals with color values | |
DE102016112968A1 (en) | Determination of color values for pixels at intermediate positions | |
DE102012216065A1 (en) | Method and device for detecting at least one pulsed light source for a vehicle | |
WO2018011121A1 (en) | Cmos pixel, image sensor and camera, and method for reading a cmos pixel | |
DE102013106037A1 (en) | An imaging device which suppresses a fixed pattern noise generated by an imaging sensor of the device | |
DE102017110896B4 (en) | REVERSE VIDEO SYSTEM FOR A VEHICLE WITH REDUNDANT VIDEO PATH | |
DE102014102011A1 (en) | System and method for generating an image with a wide dynamic range | |
EP1922871B1 (en) | Transmission of useful data in the picture signal of a camera system | |
DE102017218773A1 (en) | Method and device for driving an actuator | |
DE102017208994A1 (en) | Method for determining result image data | |
DE102016104043A1 (en) | Method for generating a noise-reduced image based on a noise model of a plurality of images, and camera system and motor vehicle | |
DE102015208084A1 (en) | Method for generating a contrast image of an object condition and related devices | |
DE102014113957A1 (en) | Method for converting an image, driver assistance system and motor vehicle | |
DE102018216806A1 (en) | Concept for processing infrared images | |
DE102009047437A1 (en) | Method and device for adapting image information of an optical system | |
DE112014000874T5 (en) | Electronic device, method for generating an image and filter arrangement | |
DE102016221336A1 (en) | IMAGE SENSOR WITH A COLOR FILTER SUITABLE FOR PIXEL BINNING | |
DE102018130710B3 (en) | Device and method for generating test image data and system with such a device | |
DE102019128725B4 (en) | USING DC DEVIATION CORRECTION METADATA FOR AN AC COUPLED VIDEO LINE | |
DE102016217282A1 (en) | IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |