基于CCD圖像的彩色插值算法研究.pdf

1、論文研究了基于Bayer型CCD原始數(shù)據(jù)的彩色圖像插值算法。這些算法在當(dāng)今的數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品中屬于核心技術(shù)。當(dāng)今社會(huì)，數(shù)碼相機(jī)越來(lái)越被廣泛使用。生產(chǎn)廠家為了考慮成本，采用了單片CCD圖像傳感器，其表面覆蓋彩色濾波陣列，這樣的陣列在每個(gè)象素上只能獲得三基色中的一個(gè)分量。本文研究的是目前應(yīng)用最廣的Bayer型陣列。為了獲得一幅三通道齊全的彩色圖像，必須依靠插值獲得沒(méi)有獲得的顏色信息，這個(gè)過(guò)程就是彩色圖像插值。 本文首先介紹了現(xiàn)在已有的一

2、些插值算法。然后本文提出了兩種改進(jìn)的彩色圖像插值算法。在畫(huà)面高頻區(qū)，如果物體寬度在CCD上只有1～2個(gè)象素，那么就無(wú)法通過(guò)通常的插值算法重現(xiàn)其真實(shí)色彩，而表現(xiàn)出與物體內(nèi)容無(wú)關(guān)的彩色塊，這些有規(guī)律的彩色塊就是彩色摩爾紋。改進(jìn)算法一中綠色通道值根據(jù)常規(guī)的插值算法得到，紅色和藍(lán)色部分再根據(jù)常規(guī)插值算法得到的結(jié)果結(jié)合綠色部分重建得到，該算法能夠有效的抑制顏色混淆現(xiàn)象彩色摩爾紋；改進(jìn)算法二則是一種復(fù)合的插值算法，結(jié)合了多個(gè)高效插值算法的優(yōu)勢(shì)，能得

3、到良好的插值效果。這種方法分三個(gè)步驟進(jìn)行，分別是：基于邊緣檢測(cè)的一次插值、高頻替換、改進(jìn)的矢量中值濾波。本文針對(duì)Kodak真彩圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的24幅圖片進(jìn)行了多種插值處理，以說(shuō)明各種插值算法的優(yōu)劣。 為了評(píng)估算法質(zhì)量，本文對(duì)圖像評(píng)估方法也做了研究。計(jì)算了原始圖像與重構(gòu)圖像在整體與邊界區(qū)域的峰值信噪比和CIELAB顏色空間的歐氏距離來(lái)分析重構(gòu)圖像的保真度，給出了相關(guān)數(shù)據(jù)比較與視覺(jué)比較的結(jié)果圖表。實(shí)驗(yàn)證明，本文算法是可行的并且可以達(dá)到