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专利号: 2019103043389
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-10-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于模糊边界插值的BayerCFA图像恢复方法,其特征在于,按照以下步骤具体实施:步骤1:计算所有图像位置上的图像边缘强度和模糊隶属度;

步骤2:采用模糊边界强度插值恢复所有位置的G通道值,具体过程是:在BayerCFA阵列的mosaic图像中,50%的位置是已知的G采样点,其他50%的位置中R和B各占25%,因此计算出R和B位置上的G通道值,就能够获得所有位置的G通道值,选取BayerCFA阵列中5×5邻域来说明G通道的图像恢复过程,Ri,j为5×5邻域的中心位置,该位置的G通道值计算过程为:其中, 和 代表在(i,j)位置上,基于模糊边界强度插值的G和R预测值;然后利用 和 根据RGB图像中不同通道间的相关性再来计算(i,j)位置上G通道值计算式如下:在BayerCFA阵列中,R和B的位置排列规律完全相同,因此计算B位置上的G通道值,与前述计算R位置上的G通道值过程完全相同,能够计算出所有位置上的G通道值;

步骤3:恢复BayerCFA阵列中G位置上的R通道值;

步骤4:恢复BayerCFA阵列中B位置上的R通道值;

步骤5:恢复BayerCFA阵列中的B通道值,

在BayerCFA阵列中,R通道和B通道的位置特征完全相同,因此采用步骤2~步骤4的过程恢复B通道,通过上述的5个步骤,最终获得每个像素位置上的R、G、B通道值,从而获得一副完整的RGB图像。

2.根据权利要求1所述的基于模糊边界插值的BayerCFA图像恢复方法,其特征在于,步骤1的具体过程是:根据mosaic图像3×3邻域定义图像的边缘强度,任取mosaic图像中的一个3×3邻域,中心点Pi,j代表该位置(i,j)的mosaic图像值,其边缘强度Si,j定义为:利用上述的公式,获得所有位置的边缘强度Si,j,由于边缘强的像素容易导致大的插值误差,因此根据边缘强度定义插值的模糊隶属度函数为:其中,Smax代表所有图像位置中的最大边缘强度,以上公式说明边缘强度大的位置对应的模糊隶属度小。

3.根据权利要求1所述的基于模糊边界插值的BayerCFA图像恢复方法,其特征在于,步骤3的具体过程是:恢复mosaic图像中的R值,相当于计算在2×2重复阵列中的2个G位置和1个B位置上的R通道值,以下通过计算2个G位置上的R值为例进行说明,计算G位置的R值时,总共存在两种类型的G位置,将Gi,j‑1和Gi+1,j分别代表2×2阵列中的两类G位置,对于Gi,j‑1位置,其水平方向存在两个R邻域点,则Gi,j‑1位置的R值为:其中, 和 分别代表采用水平方向邻域像素计算的R和G模糊预测值,计算式分别如下:对于另一个Gi+1,j位置,其垂直方向存在两个R邻域,Gi+1,j位置的R值的计算式为:其中, 和 分别代表垂直方向G位置求解R值的模糊预测值,计算式分别如下:至此,得到所有G位置上的R通道值。

4.根据权利要求1所述的基于模糊边界插值的BayerCFA图像恢复方法,其特征在于,步骤4的具体过程是:以恢复R通道值为例,在BayerCFA的2×2阵列中存在2个G位置,1个B位置的R通道值待求,步骤3已经计算出2个G位置的R值,因此只剩下B位置的R通道值待求,以恢复Bi+1,j‑1位置的R通道值为例,其计算式为:其中,Gi+l,j‑l已通过步骤2获得, 和 分别代表Bi+1,j‑1位置求解R值的模糊预测值,计算式分别如下:由此,在BayerCFA的2×2重复阵列中,除了R位置外的另外三个位置,都已经恢复出R值,因此图像中R通道值计算完成,而B通道的位置排列与R通道完全相同,因此其计算过程参照步骤3和本步骤4的前述部分。