CN1671212A - 基于贝尔图样格式的图像处理方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于贝尔图样格式的图像处理方法与装置，所述方法包括以下步骤：判断当前格点是否为绿色格点；在当前格点是绿色格点的情况下，输出该格点的原值；以及在当前格点不是绿色格点的情况下，舍弃该格点的原值，通过对该格点的各相邻绿色格点的值进行加权平均运算，确定该格点的值并输出。本发明在仅需要灰度图像的应用中，能够缩短因在中间步骤产生彩色图像而额外增加的处理时间，并减小功耗。

Description

基于贝尔图样格式的图像处理方法与装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法与装置，特别地，涉及基于贝尔图样(Bayer Pattern)格式的图像处理方法与装置。

背景技术

随着越来越多的手机配备彩色摄像头，越来越多的与图像相关的应用也出现了。其中一种应用是通过手机对名片进行拍照与识别，在这种应用中，感光器件对影像进行数字化，输出名片的数字图像。

此时数字图像的格式一般包括贝尔、RGB24、YUV等格式。目前中低端手机上感光器件输出的主流格式是贝尔。参照图1，图1是现有技术中贝尔图样格式的示意图，其中每个点只提供一个颜色分量，R表示红色，G表示绿色，B表示蓝色。贝尔图样的排列方式充分考虑到人的视觉对绿色光的敏感性，在所有像素点中，绿色格点占50％，红色及蓝色格点分别占25％。

感光器件输出贝尔图样格式的数据之后，要得到彩色图像，需经插值过程生成RGB24格式，即将每个像素位置上缺少的另外两个颜色分量计算出来。例如，在红色格点上，原本不含有绿色和蓝色的数据，但要根据某种计算公式用该格点附近的数据求出红色格点上的绿色和蓝色分量。参照图2，图2是现有技术中对红色格点插值的示意图。假设当前像素点为R0，可按下列公式求当前像素点的另两个颜色分量G0、B0，补齐该像素点上三个颜色分量：

G0＝(G1+G2+G3+G4)/4

B0＝(B1+B2+B3+B4)/4

再如，在绿色格点上，需要用该格点附近的数据求出该格点上的红色和蓝色分量。参照图3，图3是现有技术中对绿色格点插值的示意图。假设当前像素点为G0，可按下列公式求当前像素点的另两个颜色分量R0、B0：

R0＝(R1+R2)/2

B0＝(B1+B2)/2

又如，在蓝色格点上，需要用该格点附近的数据求出该格点上的红色和绿色分量。参照图4，图4是现有技术中对蓝色格点插值的示意图。假设当前像素点为B0，可按下列公式求当前像素点的另两个颜色分量R0、G0：

R0＝(R1+R2+R3+R4)/4

G0＝(G1+G2+G3+G4)/4

这样求出每个像素点上的三个颜色分量，从而得到彩色图像。

上述插值过程计算量较大。而许多名片是黑白的，用RGB24格式来表示既浪费了处理器资源、增加了功耗，又浪费了存储空间，因为RGB24的数据量是贝尔的三倍。

况且，在手机上做对拍摄的名片进行识别等进一步处理的时候，一般是对灰度图像进行操作。因而，需要再次将彩色图像转化成灰度图像，以使得每个像素点上只有一个分量，来表示亮度。在名片识别这类应用中，实际上只需要灰度图像。这样，在中间步骤产生彩色图像就额外增加了处理时间，消耗了手机储存的电源，因而完全没有必要。

发明内容

本发明的目的在于，缩短上述额外增加的处理时间，并减小功耗。

根据本发明的第一方面，提供一种基于贝尔图样格式的图像处理方法，包括以下步骤：判断当前格点是否为绿色格点；在当前格点是绿色格点的情况下，输出该格点的原值；以及在当前格点不是绿色格点的情况下，舍弃该格点的原值，通过对该格点的各相邻绿色格点的值进行加权平均运算，确定该格点的值并输出。

在第一方面中，优选地，采用绿色光源作为摄像光源产生所述基于贝尔图样格式的图像。

优选地，所述加权平均运算的各权值均为0.25。

优选地，所述图像处理方法在手机中使用。

优选地，所述图像处理方法用于名片拍照。

根据本发明的第二方面，提供一种基于贝尔图样格式的图像处理装置，所述装置包括：格点判断装置，用于判断当前格点是否为绿色格点；原值输出装置，用于在当前格点是绿色格点的情况下，输出该格点的原值；以及格点值确定装置，用于在当前格点不是绿色格点的情况下，舍弃该格点的原值，通过对该格点的各相邻绿色格点的值进行加权平均运算，确定该格点的值并输出。

在第二方面中，优选地，采用绿色光源作为摄像光源产生所述基于贝尔图样格式的图像。

优选地，所述加权平均运算的各权值均为0.25。

优选地，所述图像处理装置在手机中使用。

优选地，所述图像处理装置用于名片拍照。

按照本发明，基于贝尔图样格式的某些单元，跳过中间的彩色插值过程，而直接插值得到一幅灰度图像。能够缩短因在中间步骤产生彩色图像而额外增加的处理时间，节省处理器资源，并减小功耗。

附图说明

图1是现有技术中贝尔图样格式的示意图；

图2是现有技术中对红色格点插值的示意图；

图3是现有技术中对绿色格点插值的示意图；

图4是现有技术中对蓝色格点插值的示意图；

图5是根据本发明只采用贝尔图样格式中绿色格点的格式示意图；

图6是本发明的灰度图像插值示意图。

其中相同的字母表示相同的含义。为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本实施方式以在手机进行名片拍照的过程中的灰度图像插值方法为例来说明本发明。再次参照图1，在贝尔图样格式中，每个格点都只有一个数据。因为绿色格点占到所有格点总数的50％，为了简化计算，本实施方式只采用贝尔图样格式中的绿色格点。直接舍弃红色、蓝色格点上的数据不用，即红色、蓝色格点上的数据不参加运算。

由于手机摄像头一般距离名片较近，在通常情况下，环境光照都能满足拍摄的要求。当环境光照较暗时，手机上需要有一个辅助光源，在拍照的时候对名片进行照明。这里优选地，在辅助光源的选择上，采用绿色光源，这样红色、蓝色格点上的数据会比较小，直接舍弃它们不用，与未采用绿色光源相比，可提高成像的质量。参照图5，图5是根据本发明只采用贝尔图样格式中绿色格点的格式示意图，这里舍弃R、B格点上的数据，只剩下G格点上的数据。

在感光器件输出贝尔图样格式的数据之后，按照以下过程进行插值：格点判断装置判断当前格点是否为绿色格点，如果当前格点为绿色格点，则原值输出装置直接输出原值；否则，当前格点的上、下、左、右四个相邻格点必然都是绿色格点，格点值确定装置将这四个相邻格点的值进行加权平均，将结果输出作为当前格点的值。

参照图6，图6是本发明的灰度图像插值示意图。假设当前格点G0不是绿色格点，G0的原值被舍弃不用，它的上、下、左、右四个格点的值分别为G1、G2、G3、G4，可根据下列公式求出当前格点的值G0：

G0＝a1*G1+a2*G2+a3*G3+a4*G4

其中a1、a2、a3、a4分别为G1、G2、G3、G4的权值。各权值之和为1.0，即a1+a2+a3+a4＝1.0，a1、a2、a3、a4一般为0至1.0之间的数值。优选地，取a1＝a2＝a3＝a4＝0.25，此时G0＝(G1+G2+G3+G4)/4，在计算机内部运算时只需右移两位，实现容易；也可取a1＝1.0、a2＝a3＝a4＝0，此时G0＝G1，相当于直接复制其上相邻格点的值；还可取a1＝a2＝0、a3＝a4＝0.5，此时G0＝(G3+G4)/2，相当于用其左右相邻格点的值来平均。确定G0之后，将该结果放在当前格点上作为它的值并输出。

这样就得到一幅图像，其中每个格点只有一个分量，且都是绿色分量值。因为辅助光源采用的是绿色光源，所以这幅图像能够很好地反映物体在普通光照下的灰度图像。

前文以在手机进行名片拍照的过程中的灰度图像插值方法为例，对本发明作了说明性的描述。除此之外，本发明可用于其他任何便携式摄像装置对具有贝尔图样格式的图像进行处理的应用中，这对本领域技术人员来讲是显然的。

显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。

Claims (10)

1、一种基于贝尔图样格式的图像处理方法，包括以下步骤：

判断当前格点是否为绿色格点；

在当前格点是绿色格点的情况下，输出该格点的原值；以及

在当前格点不是绿色格点的情况下，舍弃该格点的原值，通过对该格点的各相邻绿色格点的值进行加权平均运算，确定该格点的值并输出。

2、如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，采用绿色光源作为摄像光源产生所述基于贝尔图样格式的图像。

3、如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述加权平均运算的各权值均为0.25。

4、如权利要求1至3中任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法在手机中使用。

5、如权利要求1至3中任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述图像处理方法用于名片拍照。

6、一种基于贝尔图样格式的图像处理装置，包括：

格点判断装置，用于判断当前格点是否为绿色格点；

原值输出装置，用于在当前格点是绿色格点的情况下，输出该格点的原值；以及

格点值确定装置，用于在当前格点不是绿色格点的情况下，舍弃该格点的原值，通过对该格点的各相邻绿色格点的值进行加权平均运算，确定该格点的值并输出。

7、如权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，采用绿色光源作为摄像光源产生所述基于贝尔图样格式的图像。

8、如权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，所述加权平均运算的各权值均为0.25。

9、如权利要求6至8中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置在手机中使用。

10、如权利要求6至8中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置用于名片拍照。