CN105163098A - 图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像处理方法及装置，在两个插值方向的边缘特征值相差较大时，直接依据这两个插值方向的边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，当两个插值方向的边缘特征值相差较小时，计算两个插值方向的梯度特征值，根据两个插值方向的梯度特征值确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。也就是说，本发明实施例中，对非第一颜色通道位置处进行第一颜色通道插值时，对于两个插值方向的边缘特征值相差较小的位置，通过二次方向判断进行第一颜色通道插值，从而减弱了插值后图像的波纹现象。

Description

图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种图像处理方法及装置。

背景技术

Bayer格式的图像是图像处理常常遇到的图像，通过对Bayer格式的图像进行插值处理，可以得到RGB彩色图像。

发明人在实现本发明的过程中发现，传统的对Bayer图像进行插值的方法，插值后的图像容易出现波纹(如摩尔纹)现象，图像质量较差。

因此，如何减弱插值后的图像的波纹现象成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像处理方法及装置，以减弱插值后的图像的波纹现象。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种图像处理方法，包括：

获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于所述预设阈值，则基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对所述图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对所述图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

上述方法，优选的，所述获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值包括：

计算所述图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

基于所述非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

上述方法，优选的，所述依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果包括：

若所述第一插值方向的梯度特征值大于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一插值方向的梯度特征值与所述第二插值方向的梯度特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一插值方向的梯度特征值小于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

上述方法，优选的，所述依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果包括：

若所述第一边缘特征值大于所述第二边缘特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值小于所述第二边缘特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值与所述第二边缘特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

上述方法，优选的，所述基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值包括：

基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻行的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；

基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。

一种图像处理装置，包括：

获取模块，用于获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

第一插值模块，用于若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

确定模块，用于若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于所述预设阈值，则基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

第二插值模块，用于依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值模块，用于基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对所述图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对所述图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

上述装置，优选的，所述获取模块包括：

第一计算单元，用于计算所述图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

第二计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

上述装置，优选的，所述第二插值模块包括：

第一插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值大于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第二插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值与所述第二插值方向的梯度特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值小于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

上述装置，优选的，所述第一插值模块包括：

第四插值单元，用于若所述第一边缘特征值大于所述第二边缘特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第五插值单元，用于若所述第一边缘特征值小于所述第二边缘特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第六插值单元，用于若所述第一边缘特征值与所述第二边缘特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

上述装置，优选的，所述确定模块包括：

第三计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻行的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；

第四计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。

通过以上方案可知，本申请提供的一种图像处理方法及装置，在两个插值方向的边缘特征值相差较大时，直接依据这两个插值方向的边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，当两个插值方向的边缘特征值相差较小时，计算两个插值方向的梯度特征值，根据两个插值方向的梯度特征值确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。也就是说，本发明实施例中，对非第一颜色通道位置处进行第一颜色通道插值时，对于两个插值方向的边缘特征值相差较小的位置，通过二次方向判断进行第一颜色通道插值，从而减弱了插值后图像的波纹现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的图像处理方法的一种实现流程图；

图2为本发明实施例提供的获取图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值的一种实现流程图；

图3为本发明实施例提供的Bayer图像的局部示例图；

图4为本发明实施例提供的图像处理装置的一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的获取模块的一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第二插值模块的一种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一插值模块的一种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的确定模块的一种结构示意图；

图9为通过现有的图像处理方法插值后的结果图像；

图10为通过本发明实施例提供的图像处理方法或装置对同一幅图像插值后的结果图像。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的图像处理方法的一种实现流程图，可以包括：

步骤S11：获取图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

Bayer格式的图像中，一个像素点只有一个颜色通道，即一个像素点要么是红色，要么是绿色，要么是蓝色。

由于人眼对绿色更敏感，Bayer图像中绿色像素点的数量通常为红色像素点数量或蓝色像素点数量的两倍，即Bayer图像中，绿色像素点的数量是红色像素点数量的两倍，绿色像素点的数量也是蓝色像素点数量的两倍。

本发明实施例中，第一颜色通道可以为绿色通道，则红色通道和蓝色通道均为非第一颜色通道。若红色通道为第二颜色通道，蓝色通道为第三颜色通道，则绿色通道和蓝色通道均为非第二颜色通道，绿色通道和红色通道均为非第三颜色通道。

对于每一个非第一颜色通道位置，计算该位置处第一插值方向的第一边缘特征值和第二插值方向的边缘特征值。

其中，第一插值方向可以是垂直方向，第二插值方向可以是水平方向。

步骤S12：若第一边缘特征值和第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据第一边缘特征值和第二边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

依据第一边缘特征值和第二边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果的一种实现可以为：

依据第一边缘特征值和第二边缘特征值的大小从非第一颜色通道位置处第一颜色通道的两个插值方向的插值结果中选择一个作为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

步骤S13：若第一边缘特征值和第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于预设阈值，则基于非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

本发明实施例中，若第一边缘特征值和第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于预设阈值，则启动第二次插值方向判断。

步骤S14：依据第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

本发明实施例中，不是所有的非第一颜色通道位置都依据第一边缘特征值和第二边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

依据第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果的一种实现方式可以为：

依据第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小从非第一颜色通道位置处第一颜色通道的两个插值方向的插值结果中选择一个作为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

步骤S15：基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

在所有非第一颜色通道位置都进行第一颜色通道插值后，根据非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果对非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，根据非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果对非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

可选的，对于第一颜色通道位置处，通过该第一颜色通道的亮度值，以及与该第一颜色通道相邻的第二颜色通道的亮度值，以及与该第一颜色通道相邻的第二颜色通道处插值得到的第一颜色通道的亮度值对该第一颜色通道位置进行第二颜色通道插值；

可选的，若第一颜色通道位置处的水平方向的左右两边为已知的第二颜色通道，则可以通过如下公式计算第一颜色通道处第二颜色通道到的差值结果；

${\hat{R}}_{(x,y)}=G_{(x,y)}+\frac{1}{2}(R_{(x,y-1)}-{\hat{G}}_{(x,y-1)}+R_{(x,y+1)}-{\hat{G}}_{(x,y+1)})$

表示第一颜色通道位置(x，y)处的第二颜色通道的插值结果；G_(x,y)表示(x，y)处的第一颜色通道的亮度值；R_(x,y-1)表示(x，y-1)处的第二颜色通道的亮度值；表示(x，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；R_(x,y+1)表示(x，y+1)处的第二颜色通道的亮度值；表示(x，y+1)处的第一颜色通道的插值结果。

若第一颜色通道位置处的垂直方向的上下两边为已知的第二颜色通道，则可以通过如下公式计算第一颜色通道处第二颜色通道到的插值结果；

${\hat{R}}_{(x,y)}=G_{(x,y)}+\frac{1}{2}(R_{(x-1,y)}-{\hat{G}}_{(x-1,y)}+R_{(x+1,y)}-{\hat{G}}_{(x+1,y)})$

表示第一颜色通道位置(x，y)处的第二颜色通道的插值结果；G_(x,y)表示(x，y)处的第一颜色通道的亮度值；R_(x-1,y)表示(x-1，y)处的第二颜色通道的亮度值；表示(x-1，y)处的第一颜色通道的插值结果；R_(x+1,y)表示(x+1，y)处的第二颜色通道的亮度值；表示(x+1，y)处的第一颜色通道的插值结果。

同理，对于第一颜色通道位置处，通过该第一颜色通道的亮度值，以及与该第一颜色通道相邻的第三颜色通道的亮度值，以及与该第一颜色通道相邻的第三颜色通道处插值得到的第一颜色通道的亮度值对该第一颜色通道位置进行第三颜色通道插值；

可选的，若第一颜色通道位置处的水平方向的左右两边为已知的第三颜色通道，则可以通过如下公式计算第一颜色通道处第三颜色通道到的差值结果；

${\hat{B}}_{(x,y)}=G_{(x,y)}+\frac{1}{2}(B_{(x,y-1)}-{\hat{G}}_{(x,y-1)}+B_{(x,y+1)}-{\hat{G}}_{(x,y+1)})$

表示第一颜色通道位置(x，y)处的第三颜色通道的插值结果；G_(x,y)表示(x，y)处的第一颜色通道的亮度值；B_(x,y-1)表示(x，y-1)处的第三颜色通道的亮度值；表示(x，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；B_(x,y+1)表示(x，y+1)处的第三颜色通道的亮度值；表示(x，y+1)处的第一颜色通道的插值结果。

若第一颜色通道位置处的垂直方向的上下两边为已知的第三颜色通道，则可以通过如下公式计算第一颜色通道处第三颜色通道到的插值结果；

${\hat{B}}_{(x,y)}=G_{(x,y)}+\frac{1}{2}(B_{(x-1,y)}-{\hat{G}}_{(x-1,y)}+B_{(x+1,y)}-{\hat{G}}_{(x+1,y)})$

表示第一颜色通道位置(x，y)处的第三颜色通道的插值结果；G_(x,y)表示(x，y)处的第一颜色通道的亮度值；B_(x-1,y)表示(x-1，y)处的第三颜色通道的亮度值；表示(x-1，y)处的第一颜色通道的插值结果；B_(x+1,y)表示(x+1，y)处的第三颜色通道的亮度值；表示(x+1，y)处的第一颜色通道的插值结果。

对于第二颜色通道位置处，通过以该第二颜色通道位置为中心的第一预设邻域内的第三颜色通道位置处第三颜色通道与第一颜色通道的色差计算该第二颜色通道位置处的第三颜色通道的插值结果。可选的，该第一预设邻域可以为3*3的邻域。可以通过如下计算公式计算第二颜色通道位置处的第三颜色通道的插值结果：

${\hat{B}}_{(x,y)}={\hat{G}}_{(x,y)}+\left(\begin{array}{c}{B}_{(x-1,y-1)}-{\hat{G}}_{(x-1,y-1)}+B_{(x-1,y+1)}-{\hat{G}}_{(x-1,y+1)}+\\ B_{(x+1,y-1)}-{\hat{G}}_{(x+1,y-1)}+B_{(x+1,y+1)}-{\hat{G}}_{(x+1,y+1)}\end{array}\right)/4$

其中，为第二颜色通道位置(x，y)处第三颜色通道的插值结果；B_(x-1,y-1)为(x-1，y-1)处的第三颜色通道的亮度值；为(x-1，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；B_(x-1,y+1)为(x-1，y+1)处的第三颜色通道的亮度值；为(x-1，y+1)处的第一颜色通道的插值结果；B_(x+1,y-1)为(x+1，y-1)处的第三颜色通道的亮度值；为(x+1，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；B_(x+1,y+1)为(x+1，y+1)处的第三颜色通道的亮度值；为(x+1，y+1)处的第一颜色通道的插值结果。

同理，对于第三颜色通道位置处，通过以该第三颜色通道位置为中心的第一预设邻域内的第二颜色通道位置处第二颜色通道与第一颜色通道的色差计算该第三颜色通道位置处的第二颜色通道的插值结果。可选的，该第一预设邻域可以为3*3的邻域。可以通过如下计算公式计算第三颜色通道位置处的第二颜色通道的插值结果：

${\hat{R}}_{(x,y)}={\hat{G}}_{(x,y)}+\left(\begin{array}{c}{R}_{(x-1,y-1)}-{\hat{G}}_{(x-1,y-1)}+R_{(x-1,y+1)}-{\hat{G}}_{(x-1,y+1)}+\\ R_{(x+1,y-1)}-{\hat{G}}_{(x+1,y-1)}+R_{(x+1,y+1)}-{\hat{G}}_{(x+1,y+1)}\end{array}\right)/4$

其中，为第三颜色通道位置(x，y)处第二颜色通道的插值结果；R_(x-1,y-1)为(x-1，y-1)处的第二颜色通道的亮度值；为(x-1，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；R_(x-1,y+1)为(x-1，y+1)处的第二颜色通道的亮度值；为(x-1，y+1)处的第一颜色通道的插值结果；R_(x+1,y-1)为(x+1，y-1)处的第二颜色通道的亮度值；为(x+1，y-1)处的第一颜色通道的插值结果；R_(x+1,y+1)为(x+1，y+1)处的第二颜色通道的亮度值；为(x+1，y+1)处的第一颜色通道的插值结果。

本发明实施例提供的图像处理方法，在两个插值方向的边缘特征值相差较大时，直接依据这两个插值方向的边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，当两个插值方向的边缘特征值相差较小时，计算两个插值方向的梯度特征值，根据两个插值方向的梯度特征值确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。也就是说，本发明实施例中，对非第一颜色通道位置处进行第一颜色通道插值时，对于两个插值方向的边缘特征值相差较小的位置，通过第二次插值方向判断进行第一颜色通道插值，从而减弱了插值后图像的波纹现象。

与现有技术中所有非第一颜色通道位置均通过一次插值方向判断确定非第一颜色通道位置处第一颜色插值结果相比，本发明实施例中，部分非第一颜色通道位置通过一次插值方向判断确定第一颜色插值结果，另一部分则通过第二次插值方向判断确定第一颜色插值结果，从而减弱了插值后图像的波纹现象。

可选的，获取图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值的一种实现流程图如图2所示，可以包括：

步骤S21：计算图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

可选的，可以依据非第一颜色通道位置处颜色通道的亮度值、与该非第一颜色通道位置位于同一列的，与该非第一颜色通道相邻的第一颜色通道位置处颜色通道的亮度值、以及与该非第一颜色通道位置位于同一列，距离该非第一颜色通道最近的具有相同的颜色通道位置处颜色通道的亮度值计算得到非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果；

依据非第一颜色通道位置处颜色通道的亮度值、与该非第一颜色通道位置位于同一行的，与该非第一颜色通道相邻的第一颜色通道位置处颜色通道的亮度值，以及与该非第一颜色通道位置位于同一行，距离该非第一颜色通道最近的具有相同的颜色通道位置处的颜色通道的亮度值计算得到非第一颜色通道位置处，按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果。

可选的，如图3所示，为Bayer图像的局部示例图。其中，G表示绿色通道(记为第一颜色通道)，R表示红色通道(记为第二颜色通道)，B表示蓝色通道(记为第三颜色通道)。为方便叙述，将垂直方向记为第一插值方向，将水平方向记为第二插值方向。

若(i，j)为蓝色通道，在(i，j)蓝色通道位置处，按垂直方向进行绿色通道插值的插值结果为：

$\widehat{G_{(i,j)}^V}=\frac{1}{2}(G_{(i-1,j)}+G_{(i+1,j)})+\frac{1}{4}(2B_{(i,j)}-B_{(i+2,j)}-B_{(i-2,j)})$

其中，表示在(i，j)位置处，按垂直方向进行绿色通道插值的插值结果；G_(i-1,j)为(i-1，j)位置处绿色通道的亮度值；G_(i+1,j)为(i+1，j)位置处绿色通道的亮度值；B_(i,j)为(i，j)位置处蓝色通道的亮度值；B_(i+2,j)为(i+2，j)位置处蓝色通道的亮度值；B_(i-2,j)为(i-2，j)位置处蓝色通道的亮度值；

在(i，j)蓝色通道位置处，按水平方向进行绿色通道插值的插值结果为：

$\widehat{G_{(i,j)}^H}=\frac{1}{2}(G_{(i,j-1)}+G_{(i,j+1)})+\frac{1}{4}(2B_{(i,j)}-B_{(i,j+2)}-B_{(i,j-2)})$

其中，表示在(i，j)位置处，按水平方向进行绿色通道插值的插值结果；G_(i,j-1)为(i，j-1)位置处绿色通道的亮度值；G_(i,j+1)为(i，j+1)位置处绿色通道的亮度值；B_(i,j)为(i，j)位置处蓝色通道的亮度值；B_(i,j+2)为(i，j+2)位置处蓝色通道的亮度值；B_(i,j-2)为(i，j-2)位置处蓝色通道的亮度值；

同理，若(i+1，j+1)为红色通道，在(i+1，j+1)红色通道位置处，按垂直方向进行绿色通道插值的插值结果为：

$\widehat{G_{(i+1,j+1)}^V}=\frac{1}{2}(G_{(i,j+1)}+G_{(i+2,j+1)})+\frac{1}{4}(2R_{(i+1,j+1)}-R_{(i+3,j+1)}-R_{(i-1,j+1)})$

其中，表示在(i，j)位置处，按垂直方向进行绿色通道插值的插值结果；G_(i,j+1)为(i，j+1)位置处绿色通道的亮度值；G_(i+2,j+1)为(i+2，j+1)位置处绿色通道的亮度值；R_(i+1,j+1)为(i+1，j+1)位置处红色通道的亮度值；R_(i+3,j+1)为(i+3，j+1)位置处红色通道的亮度值；R_(i-1,j+1)为(i-1，j+1)位置处红色通道的亮度值；

在(i+1，j+1)红色通道位置处，按水平方向进行绿色通道插值的插值结果为：

$\widehat{G_{(i+1,j+1)}^H}=\frac{1}{2}(G_{(i+1,j)}+G_{(i+1,j+2)})+\frac{1}{2}(2R_{(i+1,j+1)}-R_{(i+1,j+3)}-R_{(i+1,j-1)})$

其中，表示在(i+1，j+1)位置处，按水平方向进行绿色通道插值的插值结果；G_(i+1,j)为(i+1，j)位置处绿色通道的亮度值；G_(i+1,j+2)为(i+1，j+2)位置处绿色通道的亮度值；R_(i+1,j+1)为(i+1，j+1)位置处红色通道的亮度值；R_(i+1,j+3)为(i+1，j+3)位置处红色通道的亮度值；R_(i+1,j-1)为(i+1，j-1)位置处红色通道的亮度值；

步骤S22：基于非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

可选的，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值的计算方法可以为：

计算非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果与该非第一颜色通道位置的颜色通道的色差，以及非第一颜色通道位置处的第二插值方向结果与该非第一颜色通道位置的颜色通道的色差；具体可以用公式表示为：

其中，C_H(i,j)为非第一颜色通道位置(i，j)处，第一插值方向结果与该非第一颜色通道位置的颜色通道的色差；C_V(i,j)为非第一颜色通道位置(i，j)处，第二插值方向结果与该非第一颜色通道位置的颜色通道的色差；为的第一插值方向结果；为的第二插值方向结果；R_(i,j)为(i，j)处为红色通道时的亮度值；B_(i,j)为(i，j)处为蓝色通道时的亮度值；

计算非第一颜色通道位置处的色差在第一插值方向的梯度的绝对值，以及非第一颜色通道位置处的色差在第二插值方向的梯度的绝对值；具体可以用公式表示为：

D_H(i,j)＝|C_H(i,j)-C_H(i,j+2)|

D_V(i,j)＝|C_V(i,j)-C_V(i+2,j)|

其中，D_H(i,j)为非第一颜色通道位置(i，j)处，非第一颜色通道位置处的色差在第一插值方向的梯度的绝对值；D_V(i,j)为非第一颜色通道位置(i，j)处，非第一颜色通道位置处的色差在第二插值方向的梯度的绝对值；C_H(i,j+2)为非第一颜色通道位置(i，j+2)处的色差，C_V(i+2,j)为非第一颜色通道位置(i+2，j)处的色差。

对非第一颜色通道位置(i，j)的第二预设邻域内的所有位置的第一插值方向的梯度的绝对值加权求和得到与第一插值方向对应的第一边缘特征值；优选的，与非第一颜色通道位置(i，j)位于同一列的值给予较大权重(如权重可以为2，具体可以根据实际需求进行修改)，其它值给予较小权重(如权重可以为1)。

对所述非第一颜色通道位置(i，j)的第二预设邻域内的所有位置的第二插值方向的梯度的绝对值加权求和得到与第二插值方向对应的第二边缘特征值；优选的，与非第一颜色通道位置(i，j)位于同一行的值给予较大权重(如权重可以为2，具体可以根据实际需求进行修改)，其它值给予较小权重(如权重可以为1)。

上述第二预设领域可以为，以(i，j)位置为中心的5*5的邻域。

需要说明的是，上述只是提供了计算(i，j)位置处与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值的一种具体实现方式，还可以通过其它方式计算，本发明实施例不做具体限定。

可选的，依据第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果的一种实现方式可以为：

若第一插值方向的梯度特征值大于第二插值方向的梯度特征值，则将第二插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若第一插值方向的梯度特征值与第二插值方向的梯度特征值相等，则将第一插值方向结果和第二插值方向结果的平均值确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若第一插值方向的梯度特征值小于第二插值方向的梯度特征值，则将第一插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

可选的，依据第一边缘特征值和第二边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果包括：

若第一边缘特征值大于第二边缘特征值，则将第二插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若第一边缘特征值小于第二边缘特征值，则将第一插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若第一边缘特征值与第二边缘特征值相等，则将第一插值方向结果和第二插值方向结果的平均值确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

可选的，基于非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的一种实现方式可以为：

基于非第一颜色通道位置的第二预设领域范围(如5*5邻域)内的相邻行的若干颜色通道信息计算非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；具体可以通过如下公式计算得到非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值：

grad_H(i,j)＝|p(i-1,j)-p(i-1,j-1)|+|p(i-1,j)-p(i-1,j+1)|+

|p(i,j-1)-p(i,j+1)|+|p(i,j)-p(i,j-2)|+|p(i,j)-p(i,j+2)|

其中，grad_H(i,j)表示非第一颜色通道位置(i，j)处的第一插值方向的梯度特征值；p(i,j)表示(i，j)处的亮度值；p(i,j-1)表示(i，j-1)处的亮度值；p(i,j+1)表示(i，j+1)处的亮度值；p(i,j-2)表示(i，j-2)处的亮度值；p(i,j+2)表示(i，j+2)处的亮度值；p(i-1,j)表示(i-1，j)处的亮度值；p(i-1,j-1)表示(i-1，j-1)处的亮度值；p(i-1,j+1)表示(i-1，j+1)处的亮度值。

基于非第一颜色通道位置的第二预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。具体可以通过如下公式计算得到非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值：

grad_V(i,j)＝|p(i,j-1)-p(i-1,j-1)|+|p(i,j+1)-p(i-1,j+1)|+

|p(i-1,j)-p(i+1,j)|+|p(i,j)-p(i-2,j)|+|p(i,j)-p(i+2,j)|

grad_V(i,j)表示非第一颜色通道位置(i，j)的第二插值方向的梯度特征值；p(i,j)表示(i，j)处的亮度值；p(i,j-1)表示(i，j-1)处的亮度值；p(i-1,j-1)表示(i-1，j-1)处的亮度值；p(i,j+1)表示(i，j+1)处的亮度值；p(i-1,j+1)表示(i-1，j+1)处的亮度值；p(i-1,j)表示(i-1，j)处的亮度值；p(i+1,j)表示(i+1，j)处的亮度值；p(i-2,j)表示(i-2，j)处的亮度值；p(i+2,j)表示(i+2，j)处的亮度值。

本发明实施例提供的图像处理方法，充分利用了不同色彩通道之间的相关性，在具体计算时，只通过预设领域内的像素进行计算，存储开销较少，而且，只涉及到加减运算，计算简单，易于实现。

需要说明的是，对于图像边缘的像素点，若需要用到邻域像素点的信息进行计算，可以以边缘像素点为对称中心，将图像中位于边缘像素点领域内的像素点进行对称复制，以使边缘像素点的邻域内都存在像素点。

与方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种图像处理装置，本发明实施例提供的图像处理装置的一种结构示意图如图4所示，可以包括：

获取模块41，第一插值模块42，确定模块43，第二插值模块44和第三插值模块45；其中，

获取模块41用于获取图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

第一插值模块42用于若第一边缘特征值和第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

确定模块43用于若第一边缘特征值和第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于预设阈值，则基于非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

第二插值模块44用于依据第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值模块45用于基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

本发明实施例提供的图像处理装置，在两个插值方向的边缘特征值相差较大时，直接依据这两个插值方向的边缘特征值的大小确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，当两个插值方向的边缘特征值相差较小时，计算两个插值方向的梯度特征值，根据两个插值方向的梯度特征值确定非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。也就是说，本发明实施例中，对非第一颜色通道位置处进行第一颜色通道插值时，对于两个插值方向的边缘特征值相差较小的位置，通过第二次插值方向判断进行第一颜色通道插值，从而减弱了插值后图像的波纹现象。

可选的，获取模块41的一种结构示意图如图5所示，可以包括：

第一计算单元51和第二计算单元52；其中，

第一计算单元51用于计算图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

第二计算单元52用于基于非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

可选的，第二插值模块44的一种结构示意图如图6所示，可以包括：

第一插值单元61，第二插值单元62和第三插值单元63；其中，

第一插值单元61用于若第一插值方向的梯度特征值大于第二插值方向的梯度特征值，则将第二插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第二插值单元，用于若第一插值方向的梯度特征值与第二插值方向的梯度特征值相等，则将第一插值方向结果和第二插值方向结果的平均值确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值单元，用于若第一插值方向的梯度特征值小于第二插值方向的梯度特征值，则将第一插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

可选的，第一插值模块42的一种结构示意图如图7所示，可以包括：

第四插值单元71，第五插值单元72和第六插值单元73；其中，

第四插值单元71用于若第一边缘特征值大于第二边缘特征值，则将第二插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第五插值单元72用于若第一边缘特征值小于第二边缘特征值，则将第一插值方向结果确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第六插值单元73用于若第一边缘特征值与第二边缘特征值相等，则将第一插值方向结果和第二插值方向结果的平均值确定为非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

可选的，确定模块43的一种结构示意图如图8所示，可以包括：

第三计算单元81和第四计算单元82；其中，

第三计算单元81用于基于非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻行的若干颜色通道信息计算非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；

第四计算单元82用于基于非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。

为了更好的说明本发明实施例提供的图像处理方法或装置的处理效果，下面给出通过现有的图像处理方法插值后的图像和通过本发明实施例提供的图像处理方法或装置对同一幅图像插值后的图像。

如图9所示，为通过现有的图像处理方法插值后的图像；

如图10所示，为通过本发明实施例提供的图像处理方法或装置对同一幅图像插值后的图像；

显然，通过本发明实施例提供的图像处理方法插值后的图像的波纹现象明显减弱。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统(若存在)、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统(若存在)、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于所述预设阈值，则基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对所述图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对所述图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值包括：

计算所述图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

基于所述非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果包括：

若所述第一插值方向的梯度特征值大于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一插值方向的梯度特征值与所述第二插值方向的梯度特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一插值方向的梯度特征值小于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果包括：

若所述第一边缘特征值大于所述第二边缘特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值小于所述第二边缘特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

若所述第一边缘特征值与所述第二边缘特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值包括：

基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻行的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；

基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。

6.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值；

第一插值模块，用于若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值等于零或大于预设阈值，则依据所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

确定模块，用于若所述第一边缘特征值和所述第二边缘特征值的差值的绝对值大于零，且小于或等于所述预设阈值，则基于所述非第一颜色通道位置的邻域的颜色通道信息确定所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值；

第二插值模块，用于依据所述第一插值方向的梯度特征值和第二插值方向的梯度特征值的大小确定所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值模块，用于基于非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果，对所述图像中非第二颜色通道位置进行第二颜色插值，并对所述图像中非第三颜色通道位置进行第三颜色插值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第一计算单元，用于计算所述图像中非第一颜色通道位置处，按第一插值方向进行第一颜色插值得到的第一插值方向结果，以及按第二插值方向进行第一颜色插值得到的第二插值方向结果；

第二计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置处的第一插值方向结果和第二插值方向结果，计算所述图像中非第一颜色通道位置处，与第一插值方向对应的第一边缘特征值，以及与第二插值方向对应的第二边缘特征值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二插值模块包括：

第一插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值大于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第二插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值与所述第二插值方向的梯度特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第三插值单元，用于若所述第一插值方向的梯度特征值小于所述第二插值方向的梯度特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一插值模块包括：

第四插值单元，用于若所述第一边缘特征值大于所述第二边缘特征值，则将所述第二插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第五插值单元，用于若所述第一边缘特征值小于所述第二边缘特征值，则将所述第一插值方向结果确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果；

第六插值单元，用于若所述第一边缘特征值与所述第二边缘特征值相等，则将所述第一插值方向结果和所述第二插值方向结果的平均值确定为所述非第一颜色通道位置处的第一颜色通道的插值结果。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第三计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻行的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第一插值方向的梯度特征值；

第四计算单元，用于基于所述非第一颜色通道位置的预设领域范围内的相邻列的若干颜色通道信息计算所述非第一颜色通道位置的第二插值方向的梯度特征值。