數(shù)字成像系統(tǒng)圖像消紫邊方法研究.pdf

1、近年來，數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)攝像頭、監(jiān)控?cái)z像頭等行業(yè)發(fā)展迅速，獲取高分辨率、高質(zhì)量的圖像成為數(shù)碼攝影、監(jiān)控等行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。隨著圖像分辨率的提高，圖像質(zhì)量的相應(yīng)提升成為更為突出的問題，包括噪聲去除、顏色校正、動(dòng)態(tài)范圍提升等。成像系統(tǒng)在一定條件下拍照或成像時(shí)，所得圖像中一些區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)紫邊——一些物體的邊緣偏紫色，圖像紫邊屬于圖像局部的顏色錯(cuò)誤，校正紫邊對(duì)于數(shù)碼成像系統(tǒng)提升圖像質(zhì)量和圖像的視覺效果具有重要意義。
　　關(guān)于圖像色邊成因有多種

2、解釋，包括鏡頭色差、顏色插值算法、CCD/CMOS成像器件過曝等。本文首先分析了這些因素與圖像色邊的關(guān)系，隨后分析了圖像中紫邊區(qū)域的顏色通道數(shù)據(jù)，由此確定數(shù)字成像系統(tǒng)圖像紫邊的成因。確定紫邊成因?qū)τ谧线叺男Ｕ统上裣到y(tǒng)的設(shè)計(jì)均有重要意義。
　　已有的對(duì)于數(shù)字成像系統(tǒng)的圖像紫邊主要通過圖像算法進(jìn)行校正。這些方法可大致分為兩部分，分別是檢測(cè)圖像紫邊和校正圖像紫邊。檢測(cè)紫邊需要將圖像中潛在的紫邊區(qū)域檢測(cè)出來以便校正方法的實(shí)施，校正紫邊將

3、校正圖像中局部顏色錯(cuò)誤，以恢復(fù)該區(qū)域的正確顏色，最終提升圖像的視覺效果。目前圖像消紫邊的難點(diǎn)在于對(duì)較大區(qū)域紫邊的校正以及規(guī)避錯(cuò)誤校正的發(fā)生，為此本文對(duì)圖像消紫邊方法的各部分進(jìn)行了研究。
　　檢測(cè)紫邊包含尋找圖像高亮區(qū)域、擴(kuò)展圖像高亮區(qū)域、使用色度圖檢測(cè)圖像紫色區(qū)域等步驟。本文對(duì)三個(gè)步驟分別進(jìn)行了論述，同時(shí)提出了一些改進(jìn)方法:在檢測(cè)圖像高亮區(qū)域時(shí)，使用圖像信息加權(quán)提升檢測(cè)圖像高亮區(qū)域的魯棒性;擴(kuò)展圖像高亮區(qū)域時(shí)，結(jié)合色差理論提高精確

4、度;修改色度圖限定紫邊的方法增加探測(cè)的顏色區(qū)域。
　　為了校正大區(qū)域紫邊校以及規(guī)避錯(cuò)誤校正，本文提出了基于物體顏色信息校正圖像紫邊的方法。包括確定紫邊信息并對(duì)紫邊分情況校正，對(duì)無參考顏色紫邊使用去飽和方法校正，對(duì)有參考顏色紫邊使用插值方法計(jì)算校正同時(shí)設(shè)計(jì)了規(guī)避錯(cuò)誤校正的措施，新的方法能夠校正更大區(qū)域的紫邊并且能夠有效規(guī)避錯(cuò)誤校正。最后本文提出了去除殘留紫邊的方法，同時(shí)考慮了對(duì)圖像噪聲的影響以及提升程序運(yùn)行速度等細(xì)節(jié)的優(yōu)化。