CN113824936B - 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备 - Google Patents

色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113824936B
CN113824936B CN202111116555.9A CN202111116555A CN113824936B CN 113824936 B CN113824936 B CN 113824936B CN 202111116555 A CN202111116555 A CN 202111116555A CN 113824936 B CN113824936 B CN 113824936B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel data
pixel
blue
red
interpolated
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.)
Active
Application number
CN202111116555.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113824936A (zh
Inventor
杨晨飞
张光宇
邵云峰
曹桂平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Eko Photoelectric Technology Co ltd
Original Assignee
Hefei Eko Photoelectric Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Eko Photoelectric Technology Co ltd filed Critical Hefei Eko Photoelectric Technology Co ltd
Priority to CN202111116555.9A priority Critical patent/CN113824936B/zh
Publication of CN113824936A publication Critical patent/CN113824936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113824936B publication Critical patent/CN113824936B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/843—Demosaicing, e.g. interpolating colour pixel values

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质，属于图像处理技术领域，包括：将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据。本发明有效提升了插值结果对实际图像的还原度。

Description

色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在线扫描相机和扫描仪等各类彩色线扫描成像装置中，所使用的线扫描图像传感器通常在感光表面覆盖一层色彩滤波阵列，阵列的每一个像元只允许一种颜色分量通过。线扫描图像传感器色彩滤波阵列通常以两行为一个组合，常用的阵列模式有两种：第一行全部为绿色(Green，G)像元，第二行为红色(Red，R)和蓝色(Blue，B)相间的像元；或是第一行为红色和绿色相间的像元，第二行为绿色和蓝色相间的像元。采用时间延迟积分技术叠加两行图像数据，可以获得每个像素红绿或蓝绿两个通道的颜色分量值，因此需要使用插值技术来计算另外一个通道的颜色分量值，从而获得红、绿和蓝三种颜色分量，来完整的描述一个彩色像素点。现有技术的线性插值方法对于亮度变化趋势不加识别，导致在图像变化区域插值结果存在伪彩、锯齿等现象，无法有效还原实际图像信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术存在的插值结果存在伪彩、锯齿现象，无法有效还原实际图像信息的问题。
为实现以上目的，第一方面，提供一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法，包括：
采用时间延迟积分技术将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；
对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
第二方面，提供一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值装置，包括：叠加模块和色彩插值模块，其中：
叠加模块用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，其中两行图像数据叠加采用时间延迟积分技术；
色彩插值模块用于对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
第三方面，提供一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如前所述的一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
第四方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如前所述的一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明采用时间延迟积分技术将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据。通过根据绿色通道颜色分量值的变化趋势来辅助进行红蓝通道颜色分量插值，在图像亮度变化区域提升对于红蓝通道颜色分量缺失信息的恢复效果，避免插值结果出现伪彩、锯齿等现象，提升了插值结果对实际图像的还原度。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
图1是一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法的流程图；
图2是一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值装置的结构图；
图3是一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值设备的结构图。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。
如图1所示，本实施例公开了一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法，包括如下步骤S1至S2：
S1、采用时间延迟积分技术将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；
S2、对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
如图2所示，本实施例公开了一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值装置，包括叠加模块10和色彩插值模块20，其中：
叠加模块10用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，其中两行图像数据叠加采用时间延迟积分技术；
色彩插值模块20用于对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
如图3所示，本实施例公开了一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值设备，包括处理器100、存储有程序指令的存储器200、总线300和通信接口400，处理器100、通信接口400和存储器200通过总线300连接；所述处理器100被配置为在执行所述程序指令时，执行如上实施例所述的色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
其中，存储器200可能包含高速随机存取存储器(RAM：RandomAccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口703(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线300可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器200用于存储程序，处理器100在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值可以应用于处理器100中，或者由处理器100实现。
处理器100可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器100中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器100可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器200，处理器100读取存储器200中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本实施例公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如上所述的色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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 (4)

1.一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法，其特征在于，包括：
采用时间延迟积分技术将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；
对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
2.一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值装置，其特征在于，包括：叠加模块和色彩插值模块，其中：
叠加模块用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，其中两行图像数据叠加采用时间延迟积分技术；
色彩插值模块用于对每个像素，使用其左右像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：
其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。
3.一种色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值设备，其特征在于，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1所述的色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
4.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1所述的色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法。
CN202111116555.9A 2021-09-23 2021-09-23 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备 Active CN113824936B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111116555.9A CN113824936B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111116555.9A CN113824936B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113824936A CN113824936A (zh) 2021-12-21
CN113824936B true CN113824936B (zh) 2024-02-09

Family

ID=78920921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111116555.9A Active CN113824936B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113824936B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1655190A (zh) * 2004-02-10 2005-08-17 华晶科技股份有限公司 补足像素色彩的内插法
DE102006013810A1 (de) * 2006-03-22 2007-11-15 Martin Langfeld Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Farbinformationen eines Objektabbildes mit Hilfe eines CCD-Bildsensors im TDI-Betriebsmodus
CN103595980A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 西安电子科技大学 基于轮廓非局部均值的色彩滤波阵列图像去马赛克方法
CN104350744A (zh) * 2012-06-07 2015-02-11 三星泰科威株式会社 具有多光谱滤光器阵列的相机系统及其图像处理方法
CN105323568A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 西安司坤电子科技有限公司 一种数码相机中色彩滤镜阵列的彩色重建方法
CN106713754A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于面阵cmos图像传感器的运动场景成像方法及系统
CN108769460A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 首都师范大学 目标对象成像校正方法、装置和卫星探测器
CN109285113A (zh) * 2017-07-21 2019-01-29 北京遥感设备研究所 一种基于梯度的改进彩色图像插值方法
CN109829852A (zh) * 2019-01-17 2019-05-31 浙江大华技术股份有限公司 颜色滤波阵列图像处理的方法、装置及存储介质
CN110852953A (zh) * 2019-11-15 2020-02-28 展讯通信（上海）有限公司 图像插值方法及装置、存储介质、图像信号处理器、终端
CN111988587A (zh) * 2017-02-10 2020-11-24 杭州海康威视数字技术股份有限公司 图像融合设备和图像融合方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643072B2 (en) * 2005-08-16 2010-01-05 Fujifilm Corporation Signal processing method for image capturing apparatus, and image capturing apparatus including calculating image transfer efficiency
US10616516B2 (en) * 2016-09-30 2020-04-07 Planet Labs Inc. Systems and methods for implementing time delay integration imaging techniques in conjunction with distinct imaging regions on a monolithic charge-coupled device image sensor

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1655190A (zh) * 2004-02-10 2005-08-17 华晶科技股份有限公司 补足像素色彩的内插法
DE102006013810A1 (de) * 2006-03-22 2007-11-15 Martin Langfeld Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Farbinformationen eines Objektabbildes mit Hilfe eines CCD-Bildsensors im TDI-Betriebsmodus
CN104350744A (zh) * 2012-06-07 2015-02-11 三星泰科威株式会社 具有多光谱滤光器阵列的相机系统及其图像处理方法
CN103595980A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 西安电子科技大学 基于轮廓非局部均值的色彩滤波阵列图像去马赛克方法
CN105323568A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 西安司坤电子科技有限公司 一种数码相机中色彩滤镜阵列的彩色重建方法
CN106713754A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于面阵cmos图像传感器的运动场景成像方法及系统
CN111988587A (zh) * 2017-02-10 2020-11-24 杭州海康威视数字技术股份有限公司 图像融合设备和图像融合方法
CN109285113A (zh) * 2017-07-21 2019-01-29 北京遥感设备研究所 一种基于梯度的改进彩色图像插值方法
CN108769460A (zh) * 2018-06-25 2018-11-06 首都师范大学 目标对象成像校正方法、装置和卫星探测器
CN109829852A (zh) * 2019-01-17 2019-05-31 浙江大华技术股份有限公司 颜色滤波阵列图像处理的方法、装置及存储介质
CN110852953A (zh) * 2019-11-15 2020-02-28 展讯通信（上海）有限公司 图像插值方法及装置、存储介质、图像信号处理器、终端

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《A 65-nm CMOS 6-bit 2.5-GS/s 7.5-mW 8 × Time-Domain Interpolating Flash ADC With Sequential Slope-Matching Offset Calibration》;Dong-Ryeol Oh; Jong-In Kim; Dong-Shin Jo; Woo-Chul Kim; Dong-Jin Chang;;《IEEE Journal of Solid-State Circuits 》;第54卷(第1期);全文 *
《光学遥感系统的建模仿真及图像处理技术研究》;卜凡;中国优秀博士学位论文全文数据库;全文 *
《拜尔滤色阵列航摄数字相机色彩插值算法研究》;胡海彦;《测绘与空间地理信息》;第42卷(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113824936A (zh) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104170376B (zh) 图像处理设备、成像装置及图像处理方法
US8131067B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable media for attaining image processing
US6252577B1 (en) Efficient methodology for scaling and transferring images
US8854511B2 (en) Apparatus and method for image processing and storage medium, and image pickup apparatus
US20140139709A1 (en) Image processing device and method, recording medium, and imaging device
EP3902242B1 (en) Image sensor and signal processing method
US11694308B2 (en) Images for perception modules of autonomous vehicles
US20090263047A1 (en) Converting bayer pattern rgb images to full resolution rgb images via intermediate hue, saturation and intensity (hsi) conversion
CN113824935B (zh) 伪彩色线扫描相机的时间延迟积分方法、装置及设备
US7623705B2 (en) Image processing method, image processing apparatus, and semiconductor device using one-dimensional filters
US8270713B2 (en) Method and apparatus providing hardware-efficient demosaicing of image data
JP2015185943A (ja) フィルタアレイ付マイクロレンズおよび固体撮像装置
CN114549383A (zh) 一种基于深度学习的图像增强方法、装置、设备及介质
CN113824936B (zh) 色彩滤波阵列线扫描相机色彩插值方法、装置及设备
US20110170776A1 (en) Image distortion correcting method and image processing apparatus
WO2023153156A1 (ja) 信号処理装置、プログラム
US20100321543A1 (en) Method and device for reconstructing a color image
US20140355872A1 (en) Method for determining interpolating direction for color demosaicking
US10863148B2 (en) Tile-selection based deep demosaicing acceleration
CN113824934B (zh) 线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质
US11412164B1 (en) Method, apparatus, and system for residual row noise removal
US20070030522A1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP3914633B2 (ja) 色信号処理装置および色信号処理方法
CN107517367B (zh) 拜尔域图像插值方法、装置、图像处理芯片及存储装置
CN104301584B (zh) 图像处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 230088 Building 1, yizhi science and Technology Industrial Park, 388 Yanzihe Road, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province

Applicant after: Hefei Eko Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Address before: 230088 Building 1, yizhi science and Technology Industrial Park, 388 Yanzihe Road, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province

Applicant before: HEFEI ITEK PHOTOELECTRICS TECHNOLOGY CO.,LTD.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant