CN109816597B - 去除图像GrGb噪声的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种去除图像GrGb噪声的方法和装置。所述方法包括：获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。本发明能够去除原始图像的GrGb噪声，同时减少对原始图像纹理的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种去除图像GrGb噪声的方法和装置。
背景技术
数码相机通常使用带滤色器阵列的图像传感器进行图像拍摄，由于分辨率的提高，传感器的像素规模越来越大，导致单个像素的尺寸越来越小，同时，像素间的间隔也越来越小。
对于CCD型或CMOS型图像传感器，在进行图像拍摄的时候，通常会发生串扰现象。图像传感器输出的原始图像，以最常用的拜耳模式为例，每个像素只有一个颜色通道的值，绿色像素(G像素)和红色像素(R像素)在同一行，绿色像素(G像素)和蓝色像素(B像素)在相邻的另一行，将G像素的颜色通道记为Gr通道和Gb通道，其中Gr通道表示和R像素同一行的G像素的颜色通道，Gb通道表示和B像素同一行的G像素的颜色通道。由于邻居像素可能会干扰中心像素，以及可能的入射光角度等原因，导致相邻传感器吸收多余的光子转换成电子信号。另外水平方向和垂直方向上的邻居像素对中心像素有不同的影响，通常水平方向的相邻像素影响高于垂直方向的相邻像素。
基于上述原因，原始图像在一个平坦区域的两个不同G通道(Gr通道和Gb通道)的G像素的值是有差别的，使得红色像素旁的绿色像素与蓝色像素旁的绿色像素的值是有差别的，我们将这种差别称为GrGb噪声。由于GrGb噪声的存在，原始图像在执行去马赛克之后所生成的全彩色图像在平坦区域会有块状噪声。
因此，有必要在执行去马赛克之前去掉GrGb噪声，以免对最终的全彩色图像产生不利影响。
发明内容
本发明提供的去除图像GrGb噪声的方法和装置，能够去除原始图像的GrGb噪声，同时减少对原始图像纹理的破坏。
第一方面，本发明提供一种去除图像GrGb噪声的方法，包括：
获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；
对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。
可选地，对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的一个G像素进行像素补偿包括：
选定一个G像素作为当前G像素，以所述当前G像素为中心，半径为2的邻域作为所述当前G像素的参考图像；
根据所述当前G像素的参考图像，判断所述当前G像素所处位置的区域类型并根据区域类型获取所述当前G像素的补偿系数；
如果所述当前G像素所处位置为栅格区域或者平坦区域，则根据所述当前G像素的参考图像计算所述当前G像素的像素补偿值；
根据所述当前G像素的像素补偿值和补偿系数对所述当前G像素进行像素补偿。
可选地，所述根据所述当前G像素的参考图像，判断所述当前G像素所处位置的区域类型并根据区域类型获取所述当前G像素的补偿系数包括：
计算所述当前G像素的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率；
判断所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值是否大于第一阈值，并判断所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
如果所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值大于第一阈值，或者，所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值大于第一阈值，则获取等于0的补偿系数，否则判断所述频率是否大于第二阈值；
如果所述频率大于第二阈值，则获取第一补偿系数，否则获取第二补偿系数。
可选地，所述根据所述当前G像素的参考图像计算所述当前G像素的像素补偿值包括：
分别计算所述当前G像素的参考图像在八个方向上的梯度值，所述八个方向为与所述当前G像素的距离为2的八个G像素所在的方向；
根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向；
分别计算所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的像素差值，如果其中一个方向上的像素差值大于第三阈值，则将该方向上的权重值置零；
根据所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的权重值和所述四个方向上的像素差值计算所述当前G像素的像素补偿值。
可选地，所述根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向包括：
使用反比例函数和各方向相关联的三个方向上的梯度值计算各方向上的权重值，各方向相关联的三个方向为与用于确定各方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
第二方面，本发明提供一种去除图像GrGb噪声的装置，包括：
获取模块，用于获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；
补偿模块，用于对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。
可选地，所述补偿模块包括：
选定单元，用于选定一个G像素作为当前G像素，以所述当前G像素为中心，半径为2的邻域作为所述当前G像素的参考图像；
第一计算单元，用于根据所述当前G像素的参考图像，判断所述当前G像素所处位置的区域类型并根据区域类型获取所述当前G像素的补偿系数；
第二计算单元，用于当所述当前G像素所处位置为栅格区域或者平坦区域时，根据所述当前G像素的参考图像计算所述当前G像素的像素补偿值；
补偿单元，用于根据所述当前G像素的像素补偿值和补偿系数对所述当前G像素进行像素补偿。
可选地，所述第一计算单元包括：
第一计算子单元，用于计算所述当前G像素的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率；
第一判断子单元，用于判断所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
第二判断子单元，用于判断所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
补偿系数获取子单元，用于当所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值大于第一阈值，或者，所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值大于第一阈值时，获取等于0的补偿系数；
第三判断子单元，用于当所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值小于或等于第一阈值，且所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值小于或等于第一阈值时，判断所述频率是否大于第二阈值；
所述补偿系数获取子单元，还用于当所述频率大于第二阈值时，获取第一补偿系数；
所述补偿系数获取子单元，还用于当所述频率小于或等于第二阈值时，获取第二补偿系数。
可选地，所述第二计算单元包括：
第二计算子单元，用于分别计算所述当前G像素的参考图像在八个方向上的梯度值，所述八个方向为与所述当前G像素的距离为2的八个G像素所在的方向；
第三计算子单元，用于根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向；
第四计算子单元，用于分别计算所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的像素差值；
权重调整子单元，用于当其中一个方向上的像素差值大于第三阈值时，将该方向上的权重值置零；
第五计算子单元，用于根据所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的权重值和所述四个方向上的像素差值计算所述当前G像素的像素补偿值。
可选地，所述第三计算子单元，用于使用反比例函数和各方向相关联的三个方向上的梯度值计算各方向上的权重值，各方向相关联的三个方向为与用于确定各方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
本发明提供的去除图像GrGb噪声的方法和装置，获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。通过像素补偿能够去除原始图像中的GrGb噪声，同时充分估计了在小范围内纹理的变化，能够减少对图像纹理的破坏，提高了最终图像的锐度。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的去除图像GrGb噪声的方法的流程图；
图2为计算权重值时使用的反比例函数的典型函数曲线；
图3为一个5X5的原始图像的像素布局结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的去除图像GrGb噪声的装置的结构示意图；
图5为图4中补偿模块的结构示意图；
图6为图5中第一计算单元的结构示意图；
图7为图5中第二计算单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
本发明实施例提供一种去除图像GrGb噪声的方法，如图1所示，所述方法包括：
S11、获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，原始图像采用拜耳阵列的排列格式。
本发明对原始图像的大小不作限定，对拜耳阵列的具体模式也不作要求。RAW格式表示图像数据未经任何数据处理，都是原始数据。
S12、对原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。
具体地，按照以下步骤对满足条件：作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素进行像素补偿，包括：
S121、在原始图像中选定一个G像素(i，j)作为当前G像素，其中i表示G像素位于原始图像的第i行，j表示G像素位于原始图像的第j列，以G像素(i，j)为中心，半径为2的邻域作为G像素(i，j)的参考图像。
在G像素(i，j)的参考图像内，与G像素(i，j)的距离为2的八个G像素(i-2，j-2)、(i，j-2)、(i+2，j-2)、(i+2，j)、(i+2，j+2)、(i，j+2)、(i-2，j+2)和(i-2，j)和G像素(i，j)是相同颜色通道，能形成八个方向，与G像素(i，j)的距离为1的四个G像素(i-1，j-1)、(i+1，j-1)、(i+1，j+1)和(i-1，j+1)和G像素(i，j)是不同颜色通道，能形成四个方向。
S122、根据当前G像素(i，j)的参考图像，判断当前G像素(i，j)所处位置的区域类型并根据区域类型获取当前G像素(i，j)的补偿系数。
先分别计算当前G像素(i，j)的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率，表达式如下：
上述表达式中，iH表示水平梯度，iV表示垂直梯度，iD45表示45度斜向梯度，iD135表示135度斜向梯度，freq表示频率，p(x,y),x∈[i-2,i+2],y∈[j-2,j+2]表示位于图像(x，y)处的G像素的值，其中，x表示行坐标，y表示列坐标，abs表示绝对值函数。
然后判断iH与iV的差的绝对值是否大于第一阈值theta1，并判断iD45与iD135的差的绝对值是否大于第一阈值theta1，
如果iH与iV的差的绝对值大于第一阈值theta1，或者，iD45与iD135的差的绝对值大于第一阈值theta1，则认为当前G像素(i，j)所处位置为边缘区域，此时获取的补偿系数为0，也就是说，此时不对当前G像素(i，j)进行像素补偿；
如果iH与iV的差的绝对值小于或等于第一阈值theta1，且iD45与iD135的差的绝对值小于或等于第一阈值theta1，则判断freq是否大于第二阈值theta2；
如果freq大于theta2，则认为当前G像素(i，j)所处位置为栅格区域，获取第一补偿系数t1；
否则认为当前G像素(i，j)所处位置为平坦区域，获取第二补偿系数t2。
S123、如果当前G像素(i，j)所处位置为栅格区域或者平坦区域，则根据当前G像素(i，j)的参考图像计算当前G像素(i，j)的像素补偿值。
具体包括：
1)分别计算当前G像素(i，j)的参考图像在八个方向上的梯度值，这八个方向是指与当前G像素(i，j)的距离为2的八个G像素所在的方向，这八个G像素和当前G像素(i，j)的颜色通道相同。
八个方向上的梯度值依次表示为：
D1＝abs(p(i,j)-p(i-2,j-2))；
D2＝abs(p(i,j)-p(i,j-2))；
D3＝abs(p(i,j)-p(i+2,j-2))；
D4＝abs(p(i,j)-p(i+2,j))；
D5＝abs(p(i,j)-p(i+2,j+2))；
D6＝abs(p(i,j)-p(i,j+2))；
D7＝abs(p(i,j)-p(i-2,j+2))；
D8＝abs(p(i,j)-p(i-2,j))；
D1～D8分别表示八个方向上的梯度值。从表达式可以看出，频率freq就是八个方向上的梯度值的和。
2)根据八个方向上的梯度值D1～D8，分别计算当前G像素(i，j)的参考图像在四个方向上的权重值，这四个方向是指与当前G像素(i，j)的距离为1的四个G像素所在的方向，这四个G像素和当前G像素(i，j)的颜色通道不同。
四个方向上的权重值依次表示为：
wa＝ff(D1)+ff(D2)+ff(D8)；
wb＝ff(D2)+ff(D3)+ff(D4)；
wc＝ff(D4)+ff(D5)+ff(D6)；
wd＝ff(D6)+ff(D7)+ff(D8)；
wa～wd分别表示四个方向上的权重值，其中ff表示反比例函数，其典型的函数曲线如图2所示。每个方向上的权重值需要基于该方向相关联的三个方向上的梯度值来计算，每个方向相关联的三个方向是指与用于确定该方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
3)分别计算当前G像素(i，j)的参考图像在四个方向上的像素差值，如果其中一个方向上的像素差值大于第三阈值，则将该方向上的权重值置零。通过该步运算，可以排除明显有纹理的像素。
具体地，四个方向上的像素差值依次表示为：
diffa＝-(p(i,j)-p(i-1,j-1))；
diffb＝-(p(i,j)-p(i+1,j-1))；
diffc＝-(p(i,j)-p(i+1,j+1))；
diffd＝-(p(i,j)-p(i-1,j+1))；
其中，diffa和wa同方向，diffb和wb同方向，diffc和wc同方向，diffd和wd同方向，当其中一个方向上的像素差值大于第三阈值theta3时，将该方向上的权重值置零，即：
当abs(diffa)>theta3时，wa＝0；
当abs(diffb)>theta3时，wb＝0；
当abs(diffc)>theta3时，wc＝0；
当abs(diffd)>theta3时，wd＝0。
4)根据当前G像素(i，j)的参考图像在四个方向上的权重值wa～wd和四个方向上的像素差值diffa～diffd，计算当前G像素(i，j)的像素补偿值G0，其表达式为：
S124、根据得到的当前G像素(i，j)的补偿系数和像素补偿值对当前G像素(i，j)进行像素补偿。对于区域类型不同的G像素，采用不同的补偿系数，能够降低区域类型对补偿的影响。
如果当前G像素(i，j)所处位置为栅格区域，补偿后的像素表达式为：
p(i,j)'＝p(i,j)+t1*G0；
如果当前G像素(i，j)所处位置为平坦区域，补偿后的像素表达式为：
p(i,j)'＝p(i,j)+t2*G0；
其中，p(i,j)'为补偿后的像素值，p(i,j)为补偿前的像素值。
S125、按照S121～S124的方法对原始图像中满足条件：作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。
本发明实施例提供的去除图像GrGb噪声的方法，对原始图像中所有满足条件的G像素都进行了像素补偿，通过像素补偿能够去除原始图像中的GrGb噪声，同时充分估计了在小范围内纹理的变化，能够减少对图像纹理的破坏，提高了最终图像的锐度。去除GrGb噪声之后的原始图像经过去马赛克后，得到的全彩色图像不会产生块状噪声。
为了更加清楚，以一个5X5的原始图像为例进行说明，如图3所示，该原始图像的中心像素为G像素(2,2)，满足作为中心像素时具有半径为2的邻域的G像素只有一个，即G像素(2,2)，因此只需要对G像素(2,2)进行像素补偿即可。
具体步骤如下：
S201、选定G像素(2,2)作为当前G像素，以G像素(2,2)为中心，半径为2的邻域作为G像素(2,2)的参考图像。
在当前G像素(2,2)的参考图像内，与当前G像素(2,2)距离为2的八个G像素(0,0)、(2,0)、(4,0)、(4,2)、(4,4)、(2,4)、(0,4)和(0,2)和当前G像素(2,2)是相同颜色通道，能形成八个方向，与当前G像素(2,2)距离为1的四个G像素(1,1)、(3,1)、(3,3)、(1,3)和当前G像素(2,2)是不同颜色通道，能形成四个方向。
S202、判断当前G像素(2，2)所处位置的区域类型并根据区域类型获取当前G像素(2，2)的补偿系数。
计算当前G像素(2，2)的参考图像的水平梯度iH、垂直梯度iV、45度斜向梯度iD45、135度斜向梯度iD135和频率freq，表达式如下：
iH＝abs(p(1，1)-p(1，3))+abs(p(2，0)-p(2，2))+abs(p(2，2)-p(2，4))+abs(p(3，1)-p(3，3))；
iV＝abs(p(1，1)-p(3，1))+abs(p(0，2)-p(2，2))+abs(p(2，2)-p(4，2))+abs(p(1，3)-p(3，3))；
iD45＝abs(p(0，2)-p(2，0))+abs(p(4，0)-p(2，2))+abs(p(2，2)-p(0，4))+abs(p(4，2)-p(2，4))；
iD135＝abs(p(0，2)-p(2，4))+abs(p(2，0)-p(4，2))+abs(p(2，2)-p(0，0))+abs(p(2，2)-p(4，4))；
freq＝abs(p(2，2)-p(0，2))+abs(p(2，2)-p(0，0))+abs(p(2，2)-p(2，0))+abs(p(2，2)-p(4，0))+abs(p(2，2)-p(4，2))+abs(p(2，2)-p(4，4))+abs(p(2，2)-p(2，4))+abs(p(2，2)-p(0，4))；
然后判断iH与iV的差的绝对值是否大于第一阈值thetal，并判断iD45与iD135的差的绝对值是否大于第一阈值thetal，
如果iH与iV的差的绝对值大于第一阈值thetal，或者，iD45与iD135的差的绝对值大于第一阈值theta1，则认为当前G像素(2，2)所处位置为边缘区域，此时获取的补偿系数为0，也就是说，此时不对当前G像素(2，2)进行像素补偿；
如果iH与iV的差的绝对值小于或等于第一阈值theta1，且iD45与iD135的差的绝对值小于或等于第一阈值theta1，则判断freq是否大于第二阈值theta2；
如果freq大于theta2，则认为当前G像素(2，2)所处位置为栅格区域，获取第一补偿系数t1；
否则认为当前G像素(2，2)所处位置为平坦区域，获取第二补偿系数t2。
S203、如果当前G像素(2,2)所处位置为栅格区域或者平坦区域，计算当前G像素(2,2)的像素补偿值。
具体包括：
1)首先计算当前G像素(2,2)的参考图像在上述八个方向上的梯度值，表达式如下：
D1＝abs(p(2，2)-p(0，0))；
D2＝abs(p(2，2)-p(2，0))；
D3＝abs(p(2，2)-p(4，0))；
D4＝abs(p(2，2)-p(4，2))；
D5＝abs(p(2，2)-p(4，4))；
D6＝abs(p(2，2)-p(2，4))；
D7＝abs(p(2，2)-p(0，4))；
D8＝abs(p(2，2)-p(0，2))；
2)然后根据上面得到的D1～D8，计算当前G像素(2,2)的参考图像在上述四个方向上的权重值，表达式如下：
wa＝ff(D1)+ff(D2)+ff(D8)；
wd＝ff(D2)+ff(D3)+ff(D4)；
wc＝ff(D4)+ff(D5)+ff(D6)；
wd＝ff(D6)+ff(D7)+ff(D8)；
3)计算当前G像素(2,2)的参考图像在上述四个方向上的像素差值，表达式如下：
diffa＝-(p(2，2)-p(1，1))；
diffb＝-(p(2，2)-p(3，1))；
diffc＝-(p(2，2)-p(3，3))；
diffd＝-(p(2，2)-p(1，3))；
当其中一个方向上的像素差值大于第三阈值theta3时，将该方向上的权重值置零，即：
当abs(diffa)>theta3时，wa＝0；
当abs(diffb)>theta3时，wb＝0；
当abs(diffc)>theta3时，wc＝0；
当abs(diffd)>theta3时，wd＝0。
4)根据上面得到的wa～wd和diffa～diffd，计算当前G像素(2，2)的像素补偿值G0，其表达式为：
S204、根据得到的当前G像素(2，2)的补偿系数和像素补偿值对当前G像素(2，2)进行像素补偿。
如果当前G像素(2，2)所处位置为栅格区域时，补偿后的像素表达式为：
p(2,2)'＝p(2,2)+t1*G0；
如果当前G像素(2，2)所处位置为平坦区域时，补偿后的像素表达式为：
p(2,2)'＝p(2,2)+t2*G0；
其中，p(2,2)'为补偿后的像素值，p(2,2)为补偿前的像素值。
本发明实施例还提供一种去除图像GrGb噪声的装置，如图4所示，所述装置包括：
获取模块41，用于获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，原始图像采用拜耳阵列的排列格式；
补偿模块42，用于对原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿。
可选地，如图5所示，补偿模块42包括：
选定单元421，用于选定一个G像素作为当前G像素，以当前G像素为中心，半径为2的邻域作为当前G像素的参考图像；
第一计算单元422，用于根据当前G像素的参考图像，判断当前G像素所处位置的区域类型并根据区域类型获取当前G像素的补偿系数；
第二计算单元423，用于当当前G像素所处位置为栅格区域或者平坦区域时，根据当前G像素的参考图像计算当前G像素的像素补偿值；
补偿单元424，用于根据当前G像素的像素补偿值和补偿系数对当前G像素进行像素补偿。
可选地，如图6所示，第一计算单元422包括：
第一计算子单元4221，用于计算当前G像素的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率；
第一判断子单元4222，用于判断水平梯度和垂直梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
第二判断子单元4223，用于判断45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
补偿系数获取子单元4224，用于当水平梯度和垂直梯度的差的绝对值大于第一阈值，或者，45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值大于第一阈值时，获取等于0的补偿系数；
第三判断子单元4225，用于当水平梯度和垂直梯度的差的绝对值小于或等于第一阈值，且45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值小于或等于第一阈值时，判断频率是否大于第二阈值；
所述补偿系数获取子单元4224，还用于当频率大于第二阈值时，获取第一补偿系数；
所述补偿系数获取子单元4224，还用于当频率小于或等于第二阈值时，获取第二补偿系数。
可选地，如图7所示，第二计算单元423包括：
第二计算子单元4231，用于分别计算当前G像素的参考图像在八个方向上的梯度值，所述八个方向为与当前G像素的距离为2的八个G像素所在的方向；
第三计算子单元4232，用于根据计算出的八个方向上的梯度值，分别计算当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向；
第四计算子单元4233，用于分别计算当前G像素的参考图像在四个方向上的像素差值；
权重调整子单元4234，用于当其中一个方向上的像素差值大于第三阈值时，将该方向上的权重值置零；
第五计算子单元4235，用于根据当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值和四个方向上的像素差值计算当前G像素的像素补偿值。
进一步地，所述第三计算子单元4232，用于使用反比例函数和各方向相关联的三个方向上的梯度值计算各方向上的权重值，各方向相关联的三个方向为与用于确定各方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
本发明实施例提供的去除图像GrGb噪声的装置，对原始图像中所有满足条件的G像素都进行了像素补偿，通过像素补偿能够去除原始图像中的GrGb噪声，同时充分估计了在小范围内纹理的变化，能够减少对图像纹理的破坏，提高了最终图像的锐度。去除GrGb噪声之后的原始图像经过去马赛克后，得到的全彩色图像不会产生块状噪声。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种去除图像GrGb噪声的方法，其特征在于，包括：
获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；
对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿，其中对任意一个所述G像素进行像素补偿包括：
选定一个G像素作为当前G像素，以所述当前G像素为中心，半径为2的邻域作为所述当前G像素的参考图像；
计算所述当前G像素的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率，以(i，j)表示所述当前G像素的坐标，i表示所述当前G像素位于原始图像的第i行，j表示所述当前G像素位于原始图像的第j列，其中所述频率的表达式为：
式中，freq表示频率，p(x,y),x∈[i-2,i+2],y∈[j-2,j+2]表示位于参考图像(x，y)处的G像素的值，x表示行坐标，y表示列坐标，abs表示绝对值函数；
判断所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值是否大于第一阈值，并判断所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；
如果所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值大于第一阈值，或者，所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值大于第一阈值，则所述当前G像素所处位置为边缘区域，获取等于0的补偿系数，否则判断所述频率是否大于第二阈值；
如果所述频率大于第二阈值，则所述当前G像素所处位置为栅格区域，获取第一补偿系数，否则所述当前G像素所处位置为平坦区域，获取第二补偿系数；
如果所述当前G像素所处位置为栅格区域或者平坦区域，则根据所述当前G像素的参考图像计算所述当前G像素的像素补偿值；
根据所述当前G像素的像素补偿值和补偿系数对所述当前G像素进行像素补偿；
其中，所述根据所述当前G像素的参考图像计算所述当前G像素的像素补偿值包括：
分别计算所述当前G像素的参考图像在八个方向上的梯度值，所述八个方向为与所述当前G像素的距离为2的八个G像素所在的方向；
根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向；
分别计算所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的像素差值，如果其中一个方向上的像素差值大于权重调整阈值，则将该方向上的权重值置零；
根据所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的权重值和所述四个方向上的像素差值计算所述当前G像素的像素补偿值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向包括：
使用反比例函数和各方向相关联的三个方向上的梯度值计算各方向上的权重值，各方向相关联的三个方向为与用于确定各方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
3.一种去除图像GrGb噪声的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取图像传感器输出的RAW格式的原始图像，所述原始图像采用拜耳阵列的排列格式；
补偿模块，用于对所述原始图像中作为中心像素时具有半径为2的邻域的各G像素依次进行像素补偿，其中所述补偿模块包括：
选定单元，用于选定一个G像素作为当前G像素，以所述当前G像素为中心，半径为2的邻域作为所述当前G像素的参考图像；
第一计算单元，用于计算所述当前G像素的参考图像的水平梯度、垂直梯度、45度斜向梯度、135度斜向梯度和频率，以(i，j)表示所述当前G像素的坐标，i表示所述当前G像素位于原始图像的第i行，j表示所述当前G像素位于原始图像的第j列，其中所述频率的表达式为：
式中，freq表示频率，p(x,y),x∈[i-2,i+2],y∈[j-2,j+2]表示位于参考图像(x，y)处的G像素的值，x表示行坐标，y表示列坐标，abs表示绝对值函数；
以及，用于判断所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值是否大于第一阈值，并判断所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值是否大于第一阈值；如果所述水平梯度和垂直梯度的差的绝对值大于第一阈值，或者，所述45度斜向梯度和135度斜向梯度的差的绝对值大于第一阈值，则所述当前G像素所处位置为边缘区域，获取等于0的补偿系数，否则判断所述频率是否大于第二阈值；如果所述频率大于第二阈值，则所述当前G像素所处位置为栅格区域，获取第一补偿系数，否则所述当前G像素所处位置为平坦区域，获取第二补偿系数；
第二计算单元，用于当所述当前G像素所处位置为栅格区域或者平坦区域时，分别计算所述当前G像素的参考图像在八个方向上的梯度值，所述八个方向为与所述当前G像素的距离为2的八个G像素所在的方向；根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向；分别计算所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的像素差值，如果其中一个方向上的像素差值大于权重调整阈值，则将该方向上的权重值置零；根据所述当前G像素的参考图像在所述四个方向上的权重值和所述四个方向上的像素差值计算所述当前G像素的像素补偿值；
补偿单元，用于根据所述当前G像素的像素补偿值和补偿系数对所述当前G像素进行像素补偿。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元在执行根据计算出的所述八个方向上的梯度值，分别计算所述当前G像素的参考图像在四个方向上的权重值，所述四个方向为与所述当前G像素的距离为1的四个G像素所在的方向包括：
使用反比例函数和各方向相关联的三个方向上的梯度值计算各方向上的权重值，各方向相关联的三个方向为与用于确定各方向的G像素距离为1且与所述当前G像素的距离为2的三个G像素所在的方向。
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