图像插值方法及装置、存储介质、终端制造方法及图纸

一种图像插值方法及装置、存储介质、终端，图像插值方法包括：获取待插值图像，所述待插值图像为4cell格式图像；对所述待插值图像进行一级Haar小波分解，以得到多个待插值子带，所述多个待插值子带包括低频子带和三个高频子带，所述多个待插值子带中每个待插值点具备单个颜色分量；在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带；根据所述各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带进行一级Haar小波重构，以得到插值后的全彩色图像。本发明专利技术技术方案能够实现从4cell格式传感器所获取的图像得到全彩色图像。

Image interpolation method and device, storage medium and terminal

【技术实现步骤摘要】
图像插值方法及装置、存储介质、终端
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像插值方法及装置、存储介质、终端。
技术介绍
一幅数字彩色图像通常由红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三幅单色图像所构成。处于成本考虑，目前大部分数字图像采集设备使用的是单个传感器。用于采集数字图像的传感器主要分为两种：电荷耦合器件(ChargeCoupledDevice,CCD)以及互补金属氧化物主动式像素传感器(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)。通常会在CCD或者CMOS表面上覆盖一层彩色滤波阵列(ColorFilterArray,CFA)。由于简单而高效，Bayer格式的CFA是目前应用最为广泛的一种。在基于CFA的传感器中每个像素点只采集一种颜色，而另外两种缺失的颜色值则根据其邻域信息来插值，这一插值过程被称为“去马赛克”(demosaicking)。近些年出现了一种Bayer阵列的改良型4cell格式彩色滤波阵列，其特征在于每相邻的四个像素点具有相同的颜色分量，它的排列组合方式有四种，请参照图1至图4，分别是BBBB-GGGG-GGGG-RRRR(图1)，GGGG-BBBB-GGGG-RRRR(图2)，RRRR-GGGG-GGGG-BBBB(图3)，和GGGG-RRRR-GGGG-BBBB(图4)。与Bayer格式传感器相比，4cell格式传感器中相同颜色通道具有更高的感光面积，因此4cell格式传感器具有更高的信噪比。CFA图像去马赛克技术按照是否利用到相关性原则可以把这些分为两大类：一类是没有利用任何相关性的方法，例如最邻近插值、双线性插值等。这一类算法容易实现，在平滑区域也可以得到比较满意的结果，但在高频区域会产生严重的人工痕迹(如伪彩色效应、摩尔纹等)。另一类是利用相关性的方法，这里提到的相关性指的是每个颜色通道内像素间空间关系的相关性和多通道间颜色的相关性。这一类自适应算法常常结合了对图像细节的分析判断以及颜色通道之间的相关性，插值效果要明显优于前一类。现有的CFA图像去马赛克技术大部分是基于Bayer格式的，但是如何从4cell格式图像得到全彩色图像是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何实现从4cell格式传感器所获取的图像得到全彩色图像。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种图像插值方法，图像插值方法包括：获取待插值图像，所述待插值图像为4cell格式图像；对所述待插值图像进行一级Haar小波分解，以得到多个待插值子带，所述多个待插值子带包括低频子带和三个高频子带，所述多个待插值子带均为Bayer格式图像，所述多个待插值子带中每个待插值点具备单个颜色分量；在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带；根据所述各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带进行一级Haar小波重构，以得到插值后的全彩色图像。可选的，所述在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带包括：如果待插值点具备红色分量或蓝色分量，则分别计算所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值；利用一级Haar小波分解后的水平和垂直高频子带分别计算所述待插值点的上方和下方梯度值，以及左方和右方梯度值；根据所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值，以及所述待插值点的上方和下方梯度值、左方和右方梯度值计算所述待插值点处缺失的绿色分量的小波系数估计值。可选的，所述方法还包括：如果待插值点具备蓝色分量，则在低频子带中计算待插值点处的红绿色比值，并根据所述红绿色比值和绿色分量的小波系数估计值计算缺失的红色分量的小波系数估计值。可选的，所述方法还包括：如果待插值点具备红色分量，则在低频子带中计算待插值点处的蓝绿色比值，并根据所述蓝绿色比值和绿色分量的小波系数估计值计算缺失的蓝色分量的小波系数估计值。可选的，所述方法还包括：如果待插值点具备绿色分量，则在低频子带中计算待插值点处的红绿色比值和蓝绿色比值，并根据所述红绿色比值和蓝绿色比值以及绿色分量的小波系数真实值分别计算缺失的红色分量和蓝色分量的小波系数估计值。可选的，所述三个高频子带包括水平高频子带、垂直高频子带和对角高频子带；所述分别计算所述待插值点的上方和下方梯度值，以及左方和右方梯度值包括：在所述水平高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的上方邻域内小波系数，以作为第一邻域系数，并计算所述第一邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的上方梯度值；在所述水平高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的下方邻域内小波系数，以作为第二邻域系数，并计算所述第二邻域小波系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的下方梯度值；在所述垂直高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的左方邻域内小波系数，以作为第三邻域系数，并计算所述第三邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的左方梯度值；在所述垂直高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的右方邻域内小波系数，以作为第四邻域系数，并计算所述第四邻域小波系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的右方梯度值。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还公开了一种图像插值装置，图像插值装置包括：待插值图像获取模块，适于获取待插值图像，所述待插值图像为4cell格式图像；一级Haar小波分解模块，适于对所述待插值图像进行一级Haar小波分解，以得到多个待插值子带，所述多个待插值子带包括低频子带和三个高频子带，所述多个待插值子带均为Bayer格式图像，所述多个待插值子带中每个待插值点具备单个颜色分量；颜色插值模块，适于在每个待插值子带中，根据每个待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带；Haar小波重构模块，适于根据所述各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带进行一级Haar小波重构，以得到插值后的全彩色图像。可选的，所述颜色插值模块包括：绿色分量计算单元，适于如果待插值点具备红色分量或蓝色分量，则分别计算所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值；梯度计算单元，适于分别计算所述待插值点的上方和下方梯度值，以及左方和右方梯度值；绿色分量估计单元，适于根据所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值，以及所述待插值点的上方和下方梯度值、左方和右方梯度值计算所述待插值点处缺失的绿色分量的小波系数估计值。可选的，所述颜色插值模块还包括：红色分量估计单元，适于如果待插值点具备蓝色分量(或者绿色分量)，则在低频子带中计算待插值点处的红绿色比值，并根据所述红绿色比值和绿色分量的小波系数估计值(或者真实值)计算缺失的红色分量的小波系数估计值。可选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像插值方法，其特征在于，包括：/n获取待插值图像，所述待插值图像为4cell格式图像；/n对所述待插值图像进行一级Haar小波分解，以得到多个待插值子带，所述多个待插值子带包括低频子带和三个高频子带，所述多个待插值子带均为Bayer格式图像，所述多个待插值子带中每个待插值点具备单个颜色分量；/n在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带；/n根据所述各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带进行一级Haar小波重构，以得到插值后的全彩色图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像插值方法，其特征在于，包括：
获取待插值图像，所述待插值图像为4cell格式图像；
对所述待插值图像进行一级Haar小波分解，以得到多个待插值子带，所述多个待插值子带包括低频子带和三个高频子带，所述多个待插值子带均为Bayer格式图像，所述多个待插值子带中每个待插值点具备单个颜色分量；
在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带；
根据所述各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带进行一级Haar小波重构，以得到插值后的全彩色图像。


2.根据权利要求1所述的图像插值方法，其特征在于，所述在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带包括：
对于各个待插值子带，如果待插值点具备红色分量或蓝色分量，则分别计算所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值；
利用一级Haar小波分解后的水平和垂直高频子带分别计算所述待插值点的上方和下方梯度值，以及左方和右方梯度值；
根据所述待插值点在上下左右四个方向上具备绿色分量的小波系数估计值，以及所述待插值点的上方和下方梯度值、左方和右方梯度值计算所述待插值点处缺失的绿色分量的小波系数估计值。


3.根据权利要求1所述的图像插值方法，其特征在于，所述在每个待插值子带中，根据待插值点处小波系数的邻域信息进行颜色插值得到缺失的颜色分量的小波系数估计值，以得到在各个颜色通道下的低频子带和三个高频子带还包括：
如果待插值点具备蓝色分量，则在低频子带中计算待插值点处的红绿色比值，并根据所述红绿色比值和绿色分量的小波系数估计值计算缺失的红色分量的小波系数估计值；
如果待插值点具备红色分量，则在低频子带中计算待插值点处的蓝绿色比值，并根据所述蓝绿色比值和绿色分量的小波系数估计值计算缺失的蓝色分量的小波系数估计值；
如果待插值点具备绿色分量，则在低频子带中计算待插值点处的红绿色比值和蓝绿色比值，并根据所述红绿色比值和蓝绿色比值以及绿色分量的小波系数真实值分别计算缺失的红色分量和蓝色分量的小波系数估计值。


4.根据权利要求2所述的图像插值方法，其特征在于，所述三个高频子带包括水平高频子带、垂直高频子带和对角高频子带；所述分别计算所述待插值点的上方和下方梯度值，以及左方和右方梯度值包括：
在所述水平高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的上方邻域内小波系数，以作为第一邻域系数，并计算所述第一邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的上方梯度值；
在所述水平高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的下方邻域内小波系数，以作为第二邻域系数，并计算所述第二邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的下方梯度值；
在所述垂直高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的左方邻域内小波系数，以作为第三邻域系数，并计算所述第三邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的左方梯度值；
在所述垂直高频子带中，选取处于与所述待插值点相同位置的右方邻域内小波系数，以作为第四邻域系数，并计算所述第四邻域系数中每个小波系数的绝对值之和，以作为所述待插值点的右方梯度值。


5.一种图像插值装置，其特征在于，包括：
待插...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉光，杨傲，吴佩媛，彭晓峰，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31