一种Bayer图像绿色通道平衡方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种Bayer图像绿色通道平衡方法。通过获取Bayer图像；采用滑动窗口的方法逐个定位Bayer图像的绿色像素点，并将滑动窗口的中心与Bayer图像的绿色像素点重合；计算滑动窗口中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；计算滑动窗口中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V；根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向自适应调整中心绿色像素点的修正量；根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素值。达到了既可以很大程度的解决边缘附近存在的颜色差错问题，又很好的控制绿色通道平衡的程度，从而保持图像边缘以及细微结构的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种Bayer图像绿色通道平衡方法及装置
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种Bayer图像绿色通道平衡方法及装置。
技术介绍
CMOS传感器普遍采用Bayer彩色滤波阵列CFA(ColorFilterArray)成像，所得Bayer图像需经彩色差值处理获取彩色图像。Bayer彩色滤波阵列相邻像素间广泛存在的电子扩散、光强干扰等因素，导致像素存在串扰现象。该现象引起邻近绿色像素值不同程度的偏离真实值，再经彩色差值处理，图像会出现迷宫状的虚假纹理。在图像处理领域，通常需在彩色差值前，平衡Bayer格式图像的绿色通道，以消除虚假纹理，改善图像质量。Bayer图像绿色通道平衡方法的基本原理是：用滑动窗口逐个定位Bayer图像中的绿色像素点，确保滑动窗口中心与图像绿色像素点重合；在滑动窗口覆盖范围内，根据绿色像素点同行存在红色像素点或蓝色像素点将所有绿色像素点相应的分成Gr和Gb两类；根据Gr/Gb两类像素的关系，对滑动窗口中心像素进行调整，使得窗口内的Gr/Gb两类像素取值达到平衡。不同的绿色通道平衡方法，对滑动窗口中心处的绿色像素点的修正方式和修正程度不同。当前绿色通道平衡方法对原图像边缘保护不够，导致图像边缘模糊，也不能较好保持图像的细微结构；同时绿色通道平衡后的Bayer图像经过彩色差值处理在边缘区域出现显著的颜色差错。因而影响最终的图像质量。如果平衡绿色通道，同时消除对原图像边缘影响，避免图像边缘区域的错色情况，将能够有效改善图像质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种Bayer图像绿色通道平衡方法，克服当前绿色通道平衡方法对原图像边缘保护不够，导致图像边缘模糊，也不能较好保持图像的细微结构；同时绿色通道平衡后的Bayer图像经过彩色差值处理在边缘区域出现显著的颜色差错的缺陷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种Bayer图像绿色通道平衡方法，包括获取Bayer图像；采用滑动窗口的方法逐个定位Bayer图像的绿色像素点，并将滑动窗口的中心与Bayer图像的绿色像素点重合；计算滑动窗口中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；计算滑动窗口中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V；根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向自适应调整中心绿色像素点的修正量；根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素点的像素值。所述滑动窗口的长和宽都是大于等于5的奇数个像素。所述步骤三中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对，是至少四组与所述中心绿色像素点相邻、且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对。所述步骤四中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对，是至少四组与所述中心绿色像素点相邻，且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对。根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向调整中心绿色像素点的修正量的具体方法为：当H大于所述V且H大于所述第一阈值时，则存在垂直边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为：与中心绿色像素点相邻，且互为水平方向的两个绿色像素点与所述中心绿色像素点的平均值；否则，当V大于H且V大于所述第一阈值时，则存在水平边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为：与中心绿色像素点相邻且互为垂直方向的两个绿色像素点与中心绿色像素点的平均值；否则，不存在边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为：与中心绿色像素点属于不同类型的所有绿色像素点的平均值和与中心绿色像素点属于相同类型的所有绿色像素点的平均值的差值。根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素点的像素值具体为：所述中心绿色像素点的修正量权重与所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量的乘积，再与所述中心绿色像素点修正前的像素值的和。所述修正量权重为固定值。本专利技术的更进一步优选方案是：Bayer图像绿色通道平衡方法还包括：根据所述H和所述V的均值E及第二阈值最小值、第二阈值最大值自适应调整中心绿色像素点的修正量权重。自适应调整中心绿色像素点的修正量权重的具体方法为：当所述E值小于所述第二阈值最小值时，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为最大值；当所述E值大于所述第二阈值最大值时，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为最小值；否则，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为所述第二阈值最大值与所述第二阈值最小值之差再与所述修正量权重最大值的乘积，再与所述第二阈值最大值与所述E值之差的乘积。计算修正后的中心绿色像素点的方法是：所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量权重与所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量的乘积，再与所述中心绿色像素点修正前的像素值的和。本专利技术还提供一种Bayer图像绿色通道平衡装置，包括Bayer图像获取模块、均值计算模块、修正量调整模块和像素值修正模块，所述Bayer图像获取模块接收所述Bayer图像，并采用滑动窗口逐个定位所述Bayer图像的绿色像素点，并将所述滑动窗口的中心与所述Bayer图像的绿色像素点重合；所述均值计算模块计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻，且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；并计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻，且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V；所述修正量调整模块根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向计算中心绿色像素点的修正量；所述像素值修正模块根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色点的像素值。所述Bayer图像获取模块中的滑动窗口的长和宽都是大于等于5的奇数个像素。所述均值计算模块包括水平方向均值计算单元和垂直方向均值计算单元：所述水平方向均值计算单元，用于计算所述滑动窗口中至少四组与所述中心绿色像素点相邻，且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；所述垂直方向均值计算单元，用于计算所述滑动窗口中至少四组与所述中心绿色像素点相邻，且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V。所述修正量调整模块包括边缘方向确定单元和修正量计算单元：所述边缘方向确定单元，用于根据所述H、所述V和所述第一阈值的关系判断边缘的方向；所述修正量计算单元，用于根据所述边缘的方向计算所述中心绿色像素点的修正量。所述修正量调整模块的工作原理是：当所述H大于所述V且所述H大于所述第一阈值时，则所述边缘方向确定单元判断存在垂直边缘方向，所述修正量计算单元计算与所述中心绿色像素点相邻，且互为水平方向的两个绿色像素点与所述中心绿色像素点的平均值为所述修正量值；否则，当所述V大于所述H且所述V大于所述第一阈值时，则所述边缘方向判断单元判存在水平边缘方向，所述修正量计算单元计算与所述中心绿色像素点相邻，且互为垂直方向的两个绿色像素点与所述中心绿色像素点的平均值为所述修正量值；否则，所述边缘方向确定单元判断不存在边缘方向，则所述修正量计算单元计算与所述中心绿色像素点属于不同类型的所有绿色像素点的平均值和与所述中心绿色像素点属于相同类型的所有绿色像素点的平均值的差值。所述像素值修正模块计算的中心绿色像素点修正后的像素值为：所述中心绿色像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，包括：步骤一，获取Bayer图像；步骤二，采用滑动窗口的方法逐个定位所述Bayer图像的绿色像素点，并将所述滑动窗口的中心与所述Bayer图像的绿色像素点重合；步骤三，计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；步骤四，计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V；步骤五，根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向自适应调整中心绿色像素点的修正量；步骤六，根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素点的像素值。

【技术特征摘要】
1.一种Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，包括：步骤一，获取Bayer图像；步骤二，采用滑动窗口的方法逐个定位所述Bayer图像的绿色像素点，并将所述滑动窗口的中心与所述Bayer图像的绿色像素点重合；步骤三，计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；步骤四，计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值V；步骤五，根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向自适应调整中心绿色像素点的修正量；步骤六，根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素点的像素值。2.如权利要求1所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，所述滑动窗口的长和宽都是大于等于5的奇数个像素。3.如权利要求1所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，所述步骤三中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对，是至少四组与所述中心绿色像素点相邻、且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对。4.如权利要求1所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，所述步骤四中至少四组位置相邻且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对，是至少四组与所述中心绿色像素点相邻，且互为垂直方向的相同类型的绿色像素点对。5.如权利要求1所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，根据所述H、所述V和第一阈值确定边缘的方向，并根据所述边缘的方向调整中心绿色像素点的修正量的具体方法为：当所述H大于所述V且所述H大于所述第一阈值时，则存在垂直边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为：与所述中心绿色像素点相邻，且互为水平方向的两个绿色像素点与所述中心绿色像素点的平均值；否则，当所述V大于所述H且所述V大于所述第一阈值时，则存在水平边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为：与所述中心绿色像素点相邻，且互为垂直方向的两个绿色像素点与所述中心绿色像素点的平均值；否则，不存在边缘方向，所述中心绿色像素点的修正量取值为与所述中心绿色像素点属于不同类型的所有绿色像素点的平均值和与所述中心绿色像素点属于相同类型的所有绿色像素点的平均值的差值。6.如权利要求1至5任一项所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，根据所述中心绿色像素点的修正量计算修正后的中心绿色像素点的像素值具体为：所述中心绿色像素点的修正量权重与所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量的乘积，再与所述中心绿色像素点修正前的像素值的和。7.如权利要求6所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，所述中心绿色像素点的修正量权重为固定值。8.如权利要求1至5任一项所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，还包括：根据所述H和所述V的均值E及第二阈值最小值、第二阈值最大值自适应调整中心绿色像素点的修正量权重。9.如权利要求8所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，所述自适应调整中心绿色像素点的修正量权重具体为：当所述E值小于所述第二阈值最小值时，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为最大值；当所述E值大于所述第二阈值最大值时，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为最小值；否则，所述中心绿色像素点的修正量权重取值为：所述第二阈值最大值与所述第二阈值最小值之差再与所述中心绿色像素点的修正量权重最大值的乘积，再与所述第二阈值最大值与所述E值之差的乘积。10.如权利要求9所述的Bayer图像绿色通道平衡方法，其特征在于，计算修正后的中心绿色像素点的像素值具体为：所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量权重与所述自适应调整后的中心绿色像素点的修正量的乘积，再与所述中心绿色像素点修正前的像素值的和。11.一种Bayer图像绿色通道平衡装置，其特征在于，包括：Bayer图像获取模块，用于接收所述Bayer图像，采用滑动窗口逐个定位所述Bayer图像的绿色像素点，并将所述滑动窗口的中心与所述Bayer图像的绿色像素点重合；均值计算模块，用于计算所述滑动窗口中至少四组位置相邻且互为水平方向的相同类型的绿色像素点对的绝对差值的均值H；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：伦朝林，杨帆，
申请(专利权)人：珠海全志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44