CN104202583A

CN104202583A - 图像处理装置和方法

Info

Publication number: CN104202583A
Application number: CN201410385447.5A
Authority: CN
Inventors: 李水平; 陈玮
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: WO2016019751A1; CN104202583B

Abstract

本发明公开了一种图像处理装置和方法，属于图像处理技术领域。所述装置包括：滑动模块，用于采用M×N的滑动窗口在待处理的Bayer格式图像中进行滑动；读取模块，用于当滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值；计算模块，用于根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值；确定模块，用于根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值；生成模块，用于根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。解决了背景技术中存在的经Bayer阵列滤波得到的Bayer格式图像中因相邻像素点间的串扰，而导致图像中存在噪声的问题；减轻了图像中相邻像素点间的串扰影响，提高了图像显示效果。

Description

图像处理装置和方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像处理装置和方法。

背景技术

Bayer(拜耳)阵列是实现CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器这类感光元件进行彩色图像拍摄的主要技术之一。

Bayer阵列模拟人眼对色彩的敏感程度，利用人眼对G(Green，绿色)像素点的辨别灵敏度大于R(Red，红色)或B(Blue，蓝色)像素点的原理，采用1红2绿1蓝的排列方式将灰度信息转换成彩色信息。如图1，其示出了一种5×5的Bayer阵列10的示意图，该Bayer阵列10的横向和纵向均排列有5个像素点。具体的，该Bayer阵列10包括具有交互绿色像素点G和蓝色像素点B的Gb通道11，以及具有交互绿色像素点G和红色像素点R的Gr通道12。其中，Gb通道11和Gr通道12相间排列。由图1可知，采用Bayer阵列的传感器实际每个像素点仅存在一种颜色分量，后续需要利用插值算法进行插值计算，最终获得一张彩色图像。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述技术至少存在以下问题：经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中，相邻像素点之间将会发生串扰，这种串扰将会导致最终获得的彩色图像中存在噪声。在一种典型的表现形式下，这种串扰将会导致最终获得的彩色图像中存在微弱的、棋盘格式的噪声。

发明内容

为了解决上述技术中存在的经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中因相邻像素点之间的串扰影响，而导致最终获得的彩色图像中存在噪声的问题，本发明实施例提供了一种图像处理装置和方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种图像处理装置，所述装置包括：

滑动模块，用于采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，M、N分别表示所述滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3；

读取模块，用于当所述滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值，所述中心像素点是指与所述滑动窗口的中心相重合的像素点；

计算模块，用于根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，所述对称值用于反映所述滑动窗口中除所述中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值；

确定模块，用于根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值；

生成模块，用于根据所述待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述滑动模块，包括：选取单元和检测单元；

所述选取单元，用于在所述待处理的Bayer格式图像中选取一个像素点为起始的中心像素点，并将所述M×N的滑动窗口的中心与所述起始的中心像素点重合；

所述检测单元，用于检测所述中心像素点是否为绿色像素点；

所述读取模块，还用于当所述中心像素点是绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述滑动模块，还包括：滑动单元；

所述滑动单元，用于若所述中心像素点不是绿色像素点，则将所述M×N的滑动窗口进行滑动，并选取下一个中心像素点；

所述检测单元，用于再次执行所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点的步骤。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述计算模块，包括：第一获取单元、第二获取单元和对称计算单元；

所述第一获取单元，用于获取所述滑动窗口内的绿红Gr通道上的所述绿色像素点的第一样本均值G1avg；

所述第二获取单元，用于获取所述滑动窗口内的绿蓝Gb通道上的所述绿色像素点的第二样本均值G2avg；

所述对称计算单元，用于根据所述第一样本均值G1avg、所述第二样本均值G2avg以及所述中心像素点的像素值G₀计算所述中心像素点的像素值G₀的对称值G₀′：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述装置，还包括：

差值计算模块，用于计算所述第一样本均值G1avg和所述第二样本均值G2avg的绝对差值Gdiff：Gdiff＝|G1avg-G2avg|；

差值检测模块，用于检测所述绝对差值Gdiff是否小于预定门限值THR，所述预定门限值THR＞0；

所述确定模块，还用于当所述绝对差值Gdiff小于所述预定门限值THR时，根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式或者第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述确定模块，包括：第三获取单元、第四获取单元和输出计算单元；

所述第三获取单元，用于获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁；

所述第四获取单元，用于获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂；

所述输出计算单元，用于通过加权平均算法，并根据所述第一权重W₁、所述第二权重W₂、所述中心像素点的像素值G₀以及所述对称值G₀′计算所述中心像素点的均衡输出值GIC:

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times {G_{0}}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述第三获取单元，包括：第一差值计算子单元、第一均值计算子单元和第一权重确定子单元；

所述第一差值计算子单元，用于对于所述滑动窗口中的第i个综合样本，计算所述第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]；其中，所述第i个综合样本包括所述滑动窗口中互为间隔像素点的第一像素点和第二像素点，所述第i个综合样本对应的所述绝对差值Cgrad[i]是指所述第一像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的绝对差值，i为正整数；

所述第一均值计算子单元，用于计算所述滑动窗口中各个所述综合样本对应的绝对差值的均值CDavg：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

所述第一权重确定子单元，用于将所述均值CDavg的缩放值确定为所述第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg；

其中，n为所述滑动窗口中的综合样本的数量且n为正整数，w为缩放系数，w＞0。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，在第一方面的第七种可能的实施方式中，所述第四获取单元，包括：第二差值计算子单元、第二均值计算子单元、均值判断子单元、第一确定子单元和第二确定子单元；

所述第二差值计算子单元，用于对于所述滑动窗口中的第j个绿色样本，计算所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]；其中，所述第j个绿色样本包括所述滑动窗口中互为斜方向相邻像素点、且均为绿色像素点的第一绿色像素点和第二绿色像素点，所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]是指所述第一绿色像素点的像素值与所述第二绿色像素点的像素值的绝对差值，j为正整数；

所述第二均值计算子单元，用于计算所述滑动窗口中各个所述绿色样本所对应的绝对差值的均值GDavg：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m};

所述均值判断子单元，用于判断所述均值GDavg是否大于所述第一权重W₁；

所述第一确定子单元，用于当所述均值GDavg大于所述第一权重W₁时，将所述第一权重W₁确定为所述第二权重W₂；

所述第二确定子单元，用于当所述均值GDavg小于所述第一权重W₁时，将所述均值GDavg确定为所述第二权重W₂；

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式或者第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第八种可能的实施方式中，所述生成模块，包括：替换单元和生成单元；

所述替换单元，用于对于所述待处理的Bayer格式图像中的每一个绿色像素点，将所述绿色像素点的均衡输出值替换所述绿色像素点的像素值；

所述生成单元，用于根据完成替换后的所述各个绿色像素点生成所述处理后的图像。

第二方面，提供了一种图像处理方法，所述方法包括：

采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，M、N分别表示所述滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3；

当所述滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值，所述中心像素点是指与所述滑动窗口的中心相重合的像素点；

根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，所述对称值用于反映所述滑动窗口中除所述中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值；

根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值；

根据所述待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，包括：

在所述待处理的Bayer格式图像中选取一个像素点为起始的中心像素点，并将所述M×N的滑动窗口的中心与所述起始的中心像素点重合；

检测所述中心像素点是否为绿色像素点；

若所述中心像素点是绿色像素点，则执行所述读取所述中心像素点的像素值的步骤。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第二种可能的实施方式中，所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点之后，还包括：

若所述中心像素点不是绿色像素点，则将所述M×N的滑动窗口进行滑动，并选取下一个中心像素点；

再次执行所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点的步骤。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实施方式中，所述根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，包括：

获取所述滑动窗口内的绿红Gr通道上的所述绿色像素点的第一样本均值G1avg；

获取所述滑动窗口内的绿蓝Gb通道上的所述绿色像素点的第二样本均值G2avg；

根据所述第一样本均值G1avg、所述第二样本均值G2avg以及所述中心像素点的像素值G₀计算所述中心像素点的像素值G₀的对称值G₀′：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，在第二方面的第四种可能的实施方式中，所述根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值之前，还包括：

计算所述第一样本均值G1avg和所述第二样本均值G2avg的绝对差值Gdiff：Gdiff＝|G1avg-G2avg|；

检测所述绝对差值Gdiff是否小于预定门限值THR，所述预定门限值THR＞0；

若所述绝对差值Gdiff小于所述预定门限值THR，则执行所述根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值的步骤。

结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式、第二方面的第二种可能的实施方式、第二方面的第三种可能的实施方式或者第二方面的第四种可能的实施方式，在第二方面的第五种可能的实施方式中，所述根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值，包括：

获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁；

获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂；

通过加权平均算法，并根据所述第一权重W₁、所述第二权重W₂、所述中心像素点的像素值G₀以及所述对称值G₀′计算所述中心像素点的均衡输出值GIC:

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times {G_{0}}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

结合第二方面的第五种可能的实施方式，在第二方面的第六种可能的实施方式中，所述获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁，包括：

对于所述滑动窗口中的第i个综合样本，计算所述第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]；其中，所述第i个综合样本包括所述滑动窗口中互为间隔像素点的第一像素点和第二像素点，所述第i个综合样本对应的所述绝对差值Cgrad[i]是指所述第一像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的绝对差值，i为正整数；

计算所述滑动窗口中各个所述综合样本对应的绝对差值的均值CDavg：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

将所述均值CDavg的缩放值确定为所述第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg；

结合第二方面的第六种可能的实施方式，在第二方面的第七种可能的实施方式中，所述获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂，包括：

对于所述滑动窗口中的第j个绿色样本，计算所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]；其中，所述第j个绿色样本包括所述滑动窗口中互为斜方向相邻像素点、且均为绿色像素点的第一绿色像素点和第二绿色像素点，所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]是指所述第一绿色像素点的像素值与所述第二绿色像素点的像素值的绝对差值，j为正整数；

计算所述滑动窗口中各个所述绿色样本所对应的绝对差值的均值GDavg：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m};

判断所述均值GDavg是否大于所述第一权重W₁；

若所述均值GDavg大于所述第一权重W₁，则将所述第一权重W₁确定为所述第二权重W₂；

若所述均值GDavg小于所述第一权重W1，则将所述均值GDavg确定为所述第二权重W₂；

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式、第二方面的第二种可能的实施方式、第二方面的第三种可能的实施方式或者第二方面的第四种可能的实施方式，在第二方面的第八种可能的实施方式中，所述根据所述待处理的 Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像，包括：

对于所述待处理的Bayer格式图像中的每一个绿色像素点，将所述绿色像素点的均衡输出值替换所述绿色像素点的像素值；

根据完成替换后的所述各个绿色像素点生成所述处理后的图像。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在滑动窗口的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值，并根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值，然后根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值，最终根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像；解决了背景技术中存在的经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中因相邻像素点之间的串扰影响，而导致最终获得的彩色图像中存在噪声的问题；通过计算得到的均衡输出值修正待处理的Bayer图像中的绿色像素点的像素值，最大化地减轻了图像中相邻像素点之间的串扰影响，提高了图像的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是背景技术中涉及的一种5×5的Bayer阵列的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的图像处理装置结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的图像处理装置结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的图像处理方法的方法流程图；

图6A是本发明另一实施例提供的图像处理方法的方法流程图；

图6B是本发明另一实施例提供的图像处理方法涉及的待处理的Bayer图像的示意图；

图6C是本发明另一实施例提供的图像处理方法涉及的滑动窗口的示意图；

图6D是本发明另一实施例提供的图像处理方法涉及的几种可能的综合样本的示意图；

图6E是本发明另一实施例提供的图像处理方法涉及的几种可能的绿色样本的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的图像处理装置的结构方框图，该图像处理装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为具有诸如CCD、CMOS传感器这类感光元件的电子设备的部分或者全部。该图像处理装置可以包括：滑动模块210、读取模块220、计算模块230、确定模块240和生成模块250。

滑动模块210，用于采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，M、N分别表示所述滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3。

读取模块220，用于当所述滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值，所述中心像素点是指与所述滑动窗口的中心相重合的像素点。

计算模块230，用于根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，所述对称值用于反映所述滑动窗口中除所述中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值。

确定模块240，用于根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值。

生成模块250，用于根据所述待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

综上所述，本实施例提供的图像处理装置，通过在滑动窗口的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值，并根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值，然后根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值，最终根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像；解决了背景技术中存在的经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中因相邻像素点之间的串扰影响，而导致最终获得的彩色图像中存在噪声的问题；通过计算得到的均衡输出值修正待处理的Bayer图像中的绿色像素点的像素值，最大化地减轻了图像中相邻像素点之间的串扰影响，提高了图像的显示效果。

请参考图3，其示出了本发明另一实施例提供的图像处理装置的结构方框图，该图像处理装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为具有诸如CCD、CMOS传感器这类感光元件的电子设备的部分或者全部。该图像处理装置可以包括：滑动模块210、读取模块220、计算模块230、确定模块240和生成模块250。

具体来讲，所述滑动模块210，包括：选取单元210a和检测单元210b。

所述选取单元210a，用于在所述待处理的Bayer格式图像中选取一个像素点为起始的中心像素点，并将所述M×N的滑动窗口的中心与所述起始的中心像素点重合。

所述检测单元210b，用于检测所述中心像素点是否为绿色像素点。

可选的，所述滑动模块210，还包括：滑动单元210c。

所述滑动单元210c，用于若所述中心像素点不是绿色像素点，则将所述M×N的滑动窗口进行滑动，并选取下一个中心像素点。

所述检测单元210b，用于再次执行所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点的步骤。

所述读取模块220，还用于当所述中心像素点是绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值。

所述计算模块230，包括：第一获取单元230a、第二获取单元230b和对称计算单元230c。

所述第一获取单元230a，用于获取所述滑动窗口内的绿红Gr通道上的所述绿色像素点的第一样本均值G1avg。

所述第二获取单元230b，用于获取所述滑动窗口内的绿蓝Gb通道上的所述绿色像素点的第二样本均值G2avg。

所述对称计算单元230c，用于根据所述第一样本均值G1avg、所述第二样本均值G2avg以及所述中心像素点的像素值G₀计算所述中心像素点的像素值G₀的对称值G₀′：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

所述确定模块240，包括：第三获取单元240a、第四获取单元240b和输出计算单元240c。

所述第三获取单元240a，用于获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁。

具体来讲，所述第三获取单元240a，包括：第一差值计算子单元240a1、第一均值计算子单元240a2和第一权重确定子单元240a3。

所述第一差值计算子单元240a1，用于对于所述滑动窗口中的第i个综合样本，计算所述第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]；其中，所述第i个综合样本包括所述滑动窗口中互为间隔像素点的第一像素点和第二像素点，所述第i个综合样本对应的所述绝对差值Cgrad[i]是指所述第一像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的绝对差值，i为正整数。

所述第一均值计算子单元240a2，用于计算所述滑动窗口中各个所述综合样本对应的绝对差值的均值CDavg：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n} .

所述第一权重确定子单元240a3，用于将所述均值CDavg的缩放值确定为所述第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg。

所述第四获取单元240b，用于获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂。

具体来讲，所述第四获取单元240b，包括：第二差值计算子单元240b1、第二均值计算子单元240b2、均值判断子单元240b3、第一确定子单元240b4和第二确定子单元240b5。

所述第二差值计算子单元240b1，用于对于所述滑动窗口中的第j个绿色样本，计算所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]；其中，所述第j个绿色样本包括所述滑动窗口中互为斜方向相邻像素点、且均为绿色像素点的第一绿色像素点和第二绿色像素点，所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]是指所述第一绿色像素点的像素值与所述第二绿色像素点的像素值的绝对差值，j为正整数。

所述第二均值计算子单元240b2，用于计算所述滑动窗口中各个所述绿色样本所对应的绝对差值的均值GDavg：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m} .

所述均值判断子单元240b3，用于判断所述均值GDavg是否大于所述第一权重W₁。

所述第一确定子单元240b4，用于当所述均值GDavg大于所述第一权重W₁时，将所述第一权重W₁确定为所述第二权重W₂。

所述第二确定子单元240b5，用于当所述均值GDavg小于所述第一权重W₁时，将所述均值GDavg确定为所述第二权重W₂。

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

所述输出计算单元240c，用于通过加权平均算法，并根据所述第一权重W₁、所述第二权重W₂、所述中心像素点的像素值G₀以及所述对称值G₀′计算所述中心像素点的均衡输出值GIC:

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times {G_{0}}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

所述生成模块250，包括：替换单元250a和生成单元250b。

所述替换单元250a，用于对于所述待处理的Bayer格式图像中的每一个绿色像素点，将所述绿色像素点的均衡输出值替换所述绿色像素点的像素值。

所述生成单元250b，用于根据完成替换后的所述各个绿色像素点生成所述处理后的图像。

可选的，所述装置，还包括：差值计算模块232和差值检测模块234。

差值计算模块232，用于计算所述第一样本均值G1avg和所述第二样本均值G2avg的绝对差值Gdiff：Gdiff＝|G1avg-G2avg|。

差值检测模块234，用于检测所述绝对差值Gdiff是否小于预定门限值THR，所述预定门限值THR＞0。

所述确定模块240，还用于当所述绝对差值Gdiff小于所述预定门限值THR时，根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值。

本实施例提供的图像处理装置，还通过自适应的权重调节中心像素点的像素值以及对称值，最终得到中心像素点的均衡输出值GIC，可以最大化地消除由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所带来的影响，避免格状噪声的产生，同时又保留了图像中正常的细节。

需要说明的是：上述实施例提供的图像处理装置在处理图像时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的图像处理装置与图像处理方法的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参考图4，其示出了本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图，该电子设备包括：处理器420，以及与处理器420相连的存储器440。存储器440中存储有一个或者一个以上的程序，处理器420可以根据存储器440中存储的一个或者一个以上的程序实现相应的操作。具体的：

所述处理器420，用于采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，M、N分别表示所述滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3；

所述处理器420，还用于当所述滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值，所述中心像素点是指与所述滑动窗口的中心相重合的像素点；

所述处理器420，还用于根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，所述对称值用于反映所述滑动窗口中除所述中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值；

所述处理器420，还用于根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值；

所述处理器420，还用于根据所述待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

综上所述，本实施例提供的电子设备，通过在滑动窗口的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值，并根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值，然后根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值，最终根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像；解决了背景技术中存在的经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中因相邻像素点之间的串扰影响，而导致最终获得的彩色图像中存在噪声的问题；通过计算得到的均衡输出值修正待处理的Bayer图像中的绿色像素点的像素值，最大化地减轻了图像中相邻像素点之间的串扰影响，提高了图像的显示效果。

在图4所示实施例的第一种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于在所述待处理的Bayer格式图像中选取一个像素点为起始的中心像素点，并将所述M×N的滑动窗口的中心与所述起始的中心像素点重合；

所述处理器420，还用于检测所述中心像素点是否为绿色像素点；

所述处理器420，还用于当所述中心像素点是绿色像素点时，读取所述中心像素点的像素值。

在图4所示实施例的第二种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于若所述中心像素点不是绿色像素点，则将所述M×N的滑动窗口进行滑动，并选取下一个中心像素点；

所述处理器420，还用于再次执行所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点的步骤。

在图4所示实施例的第三种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于获取所述滑动窗口内的绿红Gr通道上的所述绿色像素点的第一样本均值G1avg；

所述处理器420，还用于获取所述滑动窗口内的绿蓝Gb通道上的所述绿色像素点的第二样本均值G2avg；

所述处理器420，还用于根据所述第一样本均值G1avg、所述第二样本均值G2avg以及所述中心像素点的像素值G₀计算所述中心像素点的像素值G₀的对称值G₀′：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

在图4所示实施例的第四种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于计算所述第一样本均值G1avg和所述第二样本均值G2avg的绝对差值Gdiff：Gdiff＝|G1avg-G2avg|；

所述处理器420，还用于检测所述绝对差值Gdiff是否小于预定门限值THR，所述预定门限值THR＞0；

所述处理器420，还用于当所述绝对差值Gdiff小于所述预定门限值THR时，根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值。

在图4所示实施例的第五种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁；

所述处理器420，还用于获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂；

所述处理器420，还用于通过加权平均算法，并根据所述第一权重W₁、所述第二权重W₂、所述中心像素点的像素值G₀以及所述对称值G₀′计算所述中心像素点的均衡输出值GIC:

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times {G_{0}}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

在图4所示实施例的第六种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于对于所述滑动窗口中的第i个综合样本，计算所述第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]；其中，所述第i个综合样本包括所述滑动窗口中互为间隔像素点的第一像素点和第二像素点，所述第i个综合样本对应的所述绝对差值Cgrad[i]是指所述第一像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的绝对差值，i为正整数；

所述处理器420，还用于计算所述滑动窗口中各个所述综合样本对应的绝对差值的均值CDavg：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

所述处理器420，还用于将所述均值CDavg的缩放值确定为所述第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg；

在图4所示实施例的第七种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于对于所述滑动窗口中的第j个绿色样本，计算所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]；其中，所述第j个绿色样本包括所述滑动窗口中互为斜方向相邻像素点、且均为绿色像素点的第一绿色像素点和第二绿色像素点，所述第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]是指所述第一绿色像素点的像素值与所述第二绿色像素点的像素值的绝对差值，j为正整数；

所述处理器420，还用于计算所述滑动窗口中各个所述绿色样本所对应的绝对差值的均值GDavg：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m};

所述处理器420，还用于判断所述均值GDavg是否大于所述第一权重W₁；

所述处理器420，还用于当所述均值GDavg大于所述第一权重W₁时，将所述第一权重W₁确定为所述第二权重W₂；

所述处理器420，还用于当所述均值GDavg小于所述第一权重W₁时，将所述均值GDavg确定为所述第二权重W₂；

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

在图4所示实施例的第八种可能的实现方式中，

所述处理器420，还用于对于所述待处理的Bayer格式图像中的每一个绿色像素点，将所述绿色像素点的均衡输出值替换所述绿色像素点的像素值；

所述处理器420，还用于根据完成替换后的所述各个绿色像素点生成所述处理后的图像。

另外，本实施例提供的电子设备，还通过自适应的权重调节中心像素点的像素值以及对称值，最终得到中心像素点的均衡输出值GIC，可以最大化地消除由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所带来的影响，避免格状噪声的产生，同时又保留了图像中正常的细节。

上述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照下述本发明方法实施例。

请参考图5，其示出了本发明一个实施例提供的图像处理方法的方法流程图，本实施例以该图像处理方法应用于具有诸如CCD、CMOS传感器这类感光元件的电子设备中来举例说明。该图像处理方法可以包括如下几个步骤：

步骤502，采用M×N的滑动窗口在待处理的Bayer格式图像中进行滑动，M、N分别表示滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3。

步骤504，当滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值，该中心像素点是指与滑动窗口的中心相重合的像素点。

步骤506，根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值，该对称值用于反映滑动窗口中除中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值。

步骤508，根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值。

步骤510，根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

综上所述，本实施例提供的图像处理方法，通过在滑动窗口的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值，并根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值，然后根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值，最终根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像；解决了背景技术中存在的经过Bayer阵列滤波得到的Bayer格式的图像中因相邻像素点之间的串扰影响，而导致最终获得的彩色图像中存在噪声的问题；通过计算得到的均衡输出值修正待处理的Bayer图像中的绿色像素点的像素值，最大化地减轻了图像中相邻像素点之间的串扰影响，提高了图像的显示效果。

请参考图6A，其示出了本发明另一实施例提供的图像处理方法的方法流程图，本实施例以该图像处理方法应用于具有诸如CCD、CMOS传感器这类感光元件的电子设备中来举例说明。该图像处理方法可以包括如下几个步骤：

步骤601，采用M×N的滑动窗口在待处理的Bayer格式图像中进行滑动。

在待处理的Bayer格式图像中，包括具有交互绿色像素点G和蓝色像素点B的Gb通道，以及具有交互绿色像素点G和红色像素点R的Gr通道，且Gb通道和Gr通道相间排列。

滑动窗口的大小为M×N，M、N分别表示滑动窗口的长和宽，且M、N均大于等于3。滑动窗口的大小可以根据对处理精度的要求、设备的计算处理能力以及图像大小等因素进行确定。

如图6B所示，在本实施例中，假设待处理的Bayer格式图像61的大小为a×b，且滑动窗口62的大小为5×5。

具体来讲，本步骤可以包括如下几个子步骤：

第一，在待处理的Bayer格式图像中选取一个像素点为起始的中心像素点，并将M×N的滑动窗口的中心与该起始的中心像素点重合。

中心像素点是指与滑动窗口的中心相重合的像素点。

第二，检测中心像素点是否为绿色像素点。

在本实施例提供的图像处理方法中，为了消除相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所带来的格状噪声，只需要对待处理的Bayer格式图像中的绿色像素点的像素值进行修正。在滑动窗口中，被处理的像素点即为与滑动窗口的中心相重合的中心像素点，因此需要检测该中心像素点是否为绿色像素点。

第三，若中心像素点是绿色像素点，则执行下述步骤602。

另外，若中心像素点不是绿色像素点，则将M×N的滑动窗口进行滑动，并选取下一个中心像素点；再次执行上述第二个子步骤。滑动窗口可以依据预先设定的滑动规则进行滑动，比如按照图像的行和列，由左至右、由上而下、逐像素地进行滑动。

步骤602，当滑动窗口中的中心像素点为绿色像素点时，读取中心像素点的像素值。

在本实施例中，假设5×5的滑动窗口62中各个像素点的像素值如图6C所示。比如，第1行第1列的绿色像素点G像素值为D₀₀，第1行第2列的蓝色像素点B的像素值为D₀₁，第2行第1列的红色像素点R的像素值为D₁₀，以此类推。因此，读取中心像素点的像素值为D₂₂。

步骤603，根据滑动窗口计算中心像素点的像素值的对称值。

对称值用于反映滑动窗口中除中心像素点之外的其它绿色像素点的像素值。在一种可能的算法中，本步骤可以包括如下几个子步骤：

第一，获取滑动窗口内的Gr通道上的绿色像素点的第一样本均值G1avg。

其中，第一样本均值G1avg等于滑动窗口内的Gr通道上的绿色像素点的像素值之和除以滑动窗口内的Gr通道上的绿色像素点的数量。

结合参考图6C，在本实施例示出的5×5的滑动窗口62中，

G 1 avg = \frac{D_{11} + D_{13} + D_{31} + D_{33}}{4} .

第二，获取滑动窗口内的Gb通道上的绿色像素点的第二样本均值G2avg。

其中，第二样本均值G2avg等于滑动窗口内的Gb通道上的绿色像素点的像素值之和除以滑动窗口内的Gb通道上的绿色像素点的数量。

结合参考图6C，在本实施例示出的5×5的滑动窗口62中，

G 2 avg = \frac{D_{00} + D_{02} + D_{04} + D_{20} + D_{22} + D_{24} + D_{40} + D_{42} {+ D}_{44}}{9} .

第三，根据第一样本均值G1avg、第二样本均值G2avg以及中心像素点的像素值G₀计算中心像素点的像素值G₀的对称值G₀′：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

结合参考图6C，在本实施例示出的5×5的滑动窗口62中，

{G_{0}}^{'} = \frac{D_{11} + D_{13} + D_{31} + D_{33}}{4} + \frac{D_{00} + D_{02} + D_{04} + D_{20} + D_{22} + D_{24} + D_{40} + D_{42} + D_{44}}{9} - D_{22} .

步骤604，计算第一样本均值G1avg和第二样本均值G2avg的绝对差值Gdiff。

第一样本均值G1avg和第二样本均值G2avg的绝对差值 Gdiff＝|G1avg-G2avg|。

步骤605，检测绝对差值Gdiff是否小于预定门限值THR。

其中，预定门限值THR＞0。Gdiff作为条件判断量，用于区分Gr通道上的绿色像素点的像素值与Gb通道上的绿色像素点的像素值之间的差异是由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所导致的，还是由图像中本来的细节所导致的。

当Gdiff＞THR时，认为Gr通道上的绿色像素点的像素值与Gb通道上的绿色像素点的像素值之间的差异是由图像中本来的细节所导致的，则不需要修正中心像素点的像素值，将M×N的滑动窗口进行滑动，选取下一个中心像素点，并再次执行上述检测中心像素点是否为绿色像素点的步骤。

当Gdiff＜THR时，认为Gr通道上的绿色像素点的像素值与Gb通道上的绿色像素点的像素值之间的差异是由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所导致的，则需要修正中心像素点的像素值，以消除绿色通道不平衡所带来的影响，执行下述步骤606。

步骤606，若绝对差值Gdiff小于预定门限值THR，则根据中心像素点的像素值以及对称值确定中心像素点的均衡输出值。

具体来讲，本步骤可以包括如下几个子步骤：

第一，获取中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁。

1、对于滑动窗口中的第i个综合样本，计算该第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]。

其中，第i个综合样本包括滑动窗口中互为间隔像素点的第一像素点和第二像素点，该第i个综合样本对应的绝对差值Cgrad[i]是指第一像素点的像素值与第二像素点的像素值的绝对差值，i为正整数。

对于每一个综合样本，其包含的两个像素点为互为间隔像素点的两个绿色像素点、或者互为间隔像素点的两个红色像素点、或者互为间隔像素点的两个蓝色像素点。其中，上述两个像素点可以在横向互为间隔像素点，也可以在纵向互为间隔像素点，还可以在斜方向上互为间隔像素点。

如图6D所示，其示出了几种可能的综合样本的情况。

2、计算滑动窗口中各个综合样本对应的绝对差值的均值CDavg：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

其中，n为滑动窗口中的综合样本的数量且n为正整数。在图6C所示的5×5的滑动窗口62中，综合样本的数量n＝48，包括横向15个、纵向15个以及斜方向上18个。

3、将均值CDavg的缩放值确定为第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg。

其中，w为缩放系数，w＞0。

第二，获取对称值G₀′所对应的第二权重W₂。

1、对于滑动窗口中的第j个绿色样本，计算该第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]。

其中，第j个绿色样本包括滑动窗口中互为斜方向相邻像素点、且均为绿色像素点的第一绿色像素点和第二绿色像素点，该第j个绿色样本对应的绝对差值Ggrad[j]是指第一绿色像素点的像素值与第二绿色像素点的像素值的绝对差值，j为正整数。

如图6E所示，其示出了几种可能的绿色样本的情况。

2、计算滑动窗口中各个绿色样本所对应的绝对差值的均值GDavg：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m} .

其中，m为滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。在图6C所示的5×5的滑动窗口62中，绿色样本的数量m＝16。

3、判断均值GDavg是否大于第一权重W₁。

4、若均值GDavg大于第一权重W₁，则将第一权重W₁确定为第二权重W₂。

当GDavg＞W₁时，

W_{2} = W_{1} = w \times CDavg = w \times \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n} .

5、若均值GDavg小于第一权重W₁，则将均值GDavg确定为第二权重W₂。

当GDavg＜W₁时，

W_{2} = GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m} .

第三，通过加权平均算法，并根据第一权重W₁、第二权重W₂、中心像素点的像素值G₀以及对称值G₀′计算中心像素点的均衡输出值GIC:

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times {G_{0}}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

在本实施例提供的图像处理方法中，通过自适应的权重调节中心像素点的像素值以及对称值，最终得到中心像素点的均衡输出值GIC，可以最大化地消除由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所带来的影响，避免格状噪声的产生，同时又保留了图像中正常的细节。

步骤607，根据待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像。

具体来讲，本步骤可以包括如下几个子步骤：

第一，对于待处理的Bayer格式图像中的每一个绿色像素点，将该绿色像素点的均衡输出值替换该绿色像素点的像素值。

第二，根据完成替换后的各个绿色像素点生成处理后的图像。

在确定出Gr通道上的绿色像素点的像素值与Gb通道上的绿色像素点的像素值之间的差异是由绿色通道不平衡所导致的情况下，采用计算出的均衡输出值替换绿色像素点的像素值，以实现对该绿色像素点的修正，使得后续通过插值算法进行插值计算后，最终获得显示清晰、细节保留良好的彩色图像。

本实施例提供的图像处理方法，还通过自适应的权重调节中心像素点的像素值以及对称值，最终得到中心像素点的均衡输出值GIC，可以最大化地消除由相邻像素点之间的串扰而导致的绿色通道不平衡所带来的影响，避免格状噪声的产生，同时又保留了图像中正常的细节。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑动模块，包括：选取单元和检测单元；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滑动模块，还包括：滑动单元；

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算模块，包括：第一获取单元、第二获取单元和对称计算单元；

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

6.根据权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：第三获取单元、第四获取单元和输出计算单元；

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times G_{0}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三获取单元，包括：第一差值计算子单元、第一均值计算子单元和第一权重确定子单元；

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

W₁＝w×CDavg；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第四获取单元，包括：第二差值计算子单元、第二均值计算子单元、均值判断子单元、第一确定子单元和第二确定子单元；

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m};

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

9.根据权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，所述生成模块，包括：替换单元和生成单元；

10.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述采用M×N的滑动窗口在待处理的拜耳Bayer格式图像中进行滑动，包括：

检测所述中心像素点是否为绿色像素点；

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测所述中心像素点是否为绿色像素点之后，还包括：

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述滑动窗口计算所述中心像素点的像素值的对称值，包括：

G₀′＝G1avg+G2avg-G₀。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值之前，还包括：

15.根据权利要求10至14任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述中心像素点的像素值以及所述对称值确定所述中心像素点的均衡输出值，包括：

获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁；

获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂；

GIC = \frac{W_{1} \times G_{0} + W_{2} \times G_{0}^{'}}{W_{1} + W_{2}} .

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述获取所述中心像素点的像素值G₀所对应的第一权重W₁，包括：

CDavg = \frac{Σ_{i = 1}^{n} C grad [i]}{n};

将所述均值CDavg的缩放值确定为所述第一权重W₁：

W₁＝w×CDavg；

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述获取所述对称值G₀′所对应的第二权重W₂，包括：

GDavg = \frac{Σ_{j = 1}^{m} G grad [j]}{m};

判断所述均值GDavg是否大于所述第一权重W₁；

若所述均值GDavg小于所述第一权重W₁，则将所述均值GDavg确定为所述第二权重W₂；

其中，m为所述滑动窗口中的绿色样本的数量且m为正整数。

18.根据权利要求10至14任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述待处理的Bayer图像中的各个绿色像素点的均衡输出值生成处理后的图像，包括：