一种图像还原的方法技术

本发明专利技术提出一种图像还原的方法，先对单色图像进行YCrCb变换，然后仅针对Y层图像以2*2像素为一个单元进行坏点/热点检测，并判断和记录坏点/热点的坐标，再按照检测结果分类，分别进行校正，最后还原图像成RGB制式。本发明专利技术的方法检测坏点/热点不受坏点/热点的数量以及分布范围的限制，检测结果准确，按坏点/热点的类别分别采用不同的校正方法，能够最大化地保证所还原的图像其色彩/亮度变化的连续性，保证了图像的清晰度和完整性，真正提高了图像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理的
本专利技术涉及，尤其涉及基于图像后处理的坏点/热点的图像还原方法。
技术介绍
随着越来越多移动设备配备摄像头，嵌入式应用的CMOS成像技术正在迅速发展。CMOS图像传感器的像素单元是图像传感器实现感光的核心器件，通常包括:实现光电转换的感光单元光电二极管和一系列作用为传输、转换和放大和控制感光单元信号的晶体管。像素单元阵列由多个满足最小BAYER图案和红、蓝、绿三种颜色排列的像素单元电路组合扩展而成。对于一个由像素单元组成的CMOS图像传感器来说，不仅在参数上需要有出色的灵敏度和宽幅动态范围，而且是否能够准确的，真实的，稳定的反应所摄录图像也是对像素单元作为半导体器件的最基本的要求。而在实际的摄像头成像过程中，其基本组成单元-像素单元，由于在制造中工艺的局限性，或者使用在长时间、高温环境的严苛条件下，在做完降噪等步骤后加大数字增益和模拟增益时，会出现固定的坏点/热点的情况，影响图像质量。所谓坏点，就是不随感光变化，始终呈现一种颜色，比如一直是白色、黑色或单色的像素点。所谓热点，会随着曝光时间变长越来越明显。由于坏点或热点的存在，直接破坏了图像的清晰度和完整性。坏点的存在是图像质量下降的原因之一。同时坏点的增多，低噪环境下图像会更差，直接影响CMOS图像传感器的使用。热点的存在，在传感器长时间工作情况下同样严重影响图像质量。现有技术中传统的坏点矫正的方法采用上电初始化一次的方式，确定本次上电视的坏点位置，固定的解决上电判断出来的坏点，如若不重启上电，坏点的纠正将局限于初始化的几个，因此不适合相机在长时间使用过程中产生的坏点纠正。在常规办法中，对坏点/热点的处理主要是对于在Bayer矩阵中的坏点进行检测和直接的校正，但是这种方法大部分是对于单个坏点/热点，也就是不集中的时候处理效果比较好已公开的专利CN103475828A，其主要方法是以待测点为中心像素点建立5*5的Bayer色彩矩阵。首先对5*5Bayer色彩矩阵的中心像素点周围像素点进行坏点校正，以所述中心像素点的周围像素点为参考点，判断所述中心像素点像素值的色值与周围像素点的差值是否大于一定阈值且连续，如果是，则中心像素点为坏点，再对判定为坏点的中心像素点进行图像校正。这种方法的主要问题是如果相邻点中存在坏点，检测的效果就不理想，且以此为据进行校正的校正效果也不好。
技术实现思路
本专利技术要解决当图像存在坏点/热点的还原和校正，尤其是相邻点存在坏点/热点时，图像还原的检测的效果不理想，校正效果差的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的解决方案为提供，针对图像后处理的中对于图像坏点/热点的还原方法，通过检测对坏点/热点的类型进行分类，根据不同类型的坏点/热点采用不同的方法校正，以提高校正效果。本专利技术提出，步骤为:I)将RGB图像转换为YCrCb图像；2)在图像检测区域内建立坐标，定义原点；3)以2X2的矩阵为单元划分像素，进行坏点/热点检测判断和分类，记录坏点/热点坐标；4)以单元内坏点/热点个数分类，分别进行校正；5)转换YCrCb图像为RGB图像；可选的，步骤I中所述YCrCb图像分为Y层、Cr和Cb层，仅对Y层图像进行坏点/热点检测；可选的，步骤2中所述图像检测区域不包含图像最右列和最下行的像素；可选的，所述步骤2中所述坐标定义为:在图像检测区域内，图像左上方第一像素为原点，向右为正向X轴，向下为正向Y轴；可选的，所述步骤3中将左上点为原点的单元定义为第一单元，从第一单元开始按单元逐一进行坏点/热点检测判断；优选的，步骤3所述像素单元检测步骤为:I)以原点为初始位置，检测第一单元内4个像素；2)将第一单元从初始位置向右移动一列，检测第一单元右列2个像素；3)将第一单元从初始位置向下移动一行，检测第一单元下行2个像素；4)同样方法检测所有单元；可选的，步骤3中取被检测像素所对应的2X2矩阵内对角线上所有像素亮度均值的1.2倍为该被检测像素的阈值，矩阵内所有像素亮度逐一与各自对应的阈值进行比较，大于阈值为坏点/热点，否则为正常点；可选的，步骤3以所述单元中被检测出的坏点/热点的数量进行分类，分为2个以下，3个和4个；可选的，所述按分类进行校正具体方法为:1)2个坏点/热点或以下:将坏点/热点均校正为单元内对应的对角线上像素亮度的最小值；2) 3个坏点/热点:将坏点/热点均校正为单元内唯一正常像素的亮度值；3)4个坏点/热点:先将2X2的单元扩大成4X4的矩阵，4个坏点/热点的亮度值分别校正为扩大后矩阵内每个坏点/热点各自相邻的两个正常像素亮度的均值；优选的，针对4个坏点/热点的校正，将2 X 2矩阵单元向四周均扩大一行/列，成为4X4的矩阵。YCrCb即YUV，-是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法主要用于优化单色视频信号的传输，是基于人眼感知的颜色空间。其中“Y”表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值。“U”是Cb，是RGB中的蓝色分量，“V”是Cr，是RGB中的红色分量。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。而YUV与RGB是可以转换的，相互转换的公式如下(RGB取值范围均为0-255):Y= (B*1868+G*9617+R*4899+8192)/16384 ;U= ((B-Y) *9241+8192)/16384+128 ;V = ((R-Y) *11682+8192)/16384+128 ；R = Y+l.14VG = Y-0.39U-0.58VB = Y+2.03U所谓坏点是不随感光变化，始终呈现一种颜色的像素点。所谓热点是随着曝光时间变长越来越明显份的高亮点。两者的存在都会影响图像的质量。本专利技术就是通过对图像中坏点/热点的检测、查找、定位，再有针对性的进行校正，以达到减少坏点/热点的突兀对整个图像清晰度和完整性的破坏，使图像中亮度或色彩过渡连贯，实现还原图像的目的。由上述描述可知，在实际图像还原过程中，可以通过YCrCb制式，检测像素的亮度来查找坏点/热点。本专利技术方法将RGB的单色图像转化成的YCrCb制式，通过对其中Y层(即灰度)_亮度图像的检测，判断出坏点/热点并分类，然后针对不同类型采用不同校正方式，以达到更好的图像还原效果，最后将校正后的YCrCb图像转换会RGB制式。针对现有技术的图像还原技术，只能校正少数的离散的坏点/热点，以及对所有坏点/热点采用相同校正的局限，本专利技术提出的方法包括:对单色图像进行YCrCb变换。针对Y层图像，检测像素的亮度，进行坏点/热点判断，并记录坏点/热点的坐标。以一定大小的像素矩阵为单元进行检测，设定单元对角线像素亮度均值的I?1.5倍为阈值，进行坏点/热点的判断和分类。具体的，在以2*2像素矩阵为一个单元的检测过程中，一般以待测点的对角线像素亮度均值的1.2倍为阈值，比较待检点与阈值之间的关系，如果大于阈值，则为坏点/热点，否则，则为正常点。实际操作上，以所设阈值是否能够检测出图像上肉眼可查的坏点/热点作为标准，判断其是否合适。阈值可以在所对应对角线像素亮度均值的I?1.5倍范围内做调整。按上述方法，每个2 X 2的矩阵单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像还原的方法，步骤为：1)将RGB图像转换为YCrCb图像；2)在图像检测区域内建立坐标，定义原点；3)以2×2的矩阵为单元划分像素，进行坏点/热点检测判断和分类，记录坏点/热点坐标；4)以单元内坏点/热点个数分类，分别进行校正；5)转换YCrCb图像为RGB图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李赟晟，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31