CN113824934A - 线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质，属于图像处理技术领域，包括：将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据。

Description

线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在智能手机和相机等各类能成像的装置中，通常在图像传感器上覆盖颜色滤波阵列比如Bayer格式阵列，由于Bayer格式阵列每一个像元只允许一种颜色分量通过，因此利用插值技术来计算另外两个通道的颜色分量值，从而获得红(Red，R)、绿(Green，G)和蓝(Blue，B)三种颜色分量，来完整的描述一个彩色像素点。

但是现有技术的插值方法中存在的方向预测不准确、不能适应不同的图像内容，导致对相邻像素之间关系拟合精度不高等的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线扫描相机色彩插值方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术在拍摄图像边缘时出现颜色不准确的问题。

为实现以上目的，第一方面，提供一种线扫描相机色彩插值方法，包括：

将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据。

可选地，所述将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，包括：

连续两次对物体进行拍摄，并判相邻两次拍摄物体在画面上运动是否超过一行距离；

若否，则采用根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

若是，则采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

可选地，所述采用根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加，包括：

在所述连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在所述连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

可选地，所述采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加，包括：

将第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均；

将加权平均结果与第N次拍摄的第二行数据叠加。

第二方面，提供一种线扫描相机色彩插值装置，包括：叠加模块和色彩插值模块，其中：

叠加模块，用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

色彩插值模块，用于对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据。

可选地，所述叠加模块包括：

第一叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动未超过一行距离时，根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

第二叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动超过一行距离时，采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

可选地，所述第一叠加单元用于：

在所述连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在所述连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

可选地，所述第二叠加单元用于：

将第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均；并将加权平均结果与第N次拍摄的第二行数据叠加。

第三方面，提供一种线扫描相机色彩插值设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如前所述的一种线扫描相机色彩插值方法。

第四方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如前所述的一种线扫描相机色彩插值方法。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据。通过对像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据采用色彩插值处理，使得插值后图像在垂直方向边缘颜色准确，消除了色散问题。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是一种线扫描相机色彩插值方法的流程图；

图2是一种线扫描相机色彩插值装置的结构图；

图3是一种线扫描相机色彩插值设备的结构图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种线扫描相机色彩插值方法，包括如下步骤S1至S2：

S1、将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

S2、对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据。

需要说明的时，本实施例通过对像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据采用色彩插值处理，使得插值后图像在垂直方向边缘颜色准确，消除了色散问题。

进一步地，所述步骤S1：将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，包括如下细分步骤S11至S12：

S11、连续拍摄两次，当相邻两次拍摄物体在画面上运动未超过一行距离时，根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

需要说明的是：在连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第一次拍摄的第二行数据与第二次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第一次拍摄的第二行数据与第二次拍摄的第一行数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第一次拍摄的第一行数据与第二次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第一次拍摄的第一行数据与第二次拍摄的第二行数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

S12、当相邻两次拍摄物体在画面上运动超过一行距离时，采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

进一步地，所述采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加，具体包括：将第一次拍摄的第一行数据与第二次拍摄的第一行数据进行加权平均，再与第一次拍摄的第二行数据叠加。

本实施例在相邻两次拍摄物体在画面上运动小于一行距离时，需要取第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均，使第N次拍摄与第一次拍摄相比，图像运动小于一行，第N+1次拍摄与第一次拍摄相比，图像运动大于一行。手动调节加权系数，使最终插值结果在图像水平边缘没有色散现象。

如图2所示，本实施例公开了一种线扫描相机色彩插值装置，包括叠加模块10和色彩插值模块20，其中：

叠加模块10，用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

色彩插值模块20，用于对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据，*为乘号。

进一步地，所述叠加模块包括：

第一叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动未超过一行距离时，根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

第二叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动超过一行距离时，采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

进一步地，所述第一叠加单元用于：

在所述连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在所述连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

进一步地所述第二叠加单元用于：

将第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均；并将加权平均结果与第N次拍摄的第二行数据叠加。

如图3所示，本实施例公开了一种线扫描相机色彩插值设备，包括处理器100、存储有程序指令的存储器200、总线300和通信接口400，处理器100、通信接口400和存储器200通过总线300连接；所述处理器100被配置为在执行所述程序指令时，执行如上实施例所述的线扫描相机色彩插值方法。

其中，存储器200可能包含高速随机存取存储器(RAM：RandomAccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口703(可以是有线或者无线)实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线300可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器200用于存储程序，处理器100在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的线扫描相机色彩插值可以应用于处理器100中，或者由处理器100实现。

处理器100可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器100中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器100可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器200，处理器100读取存储器200中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本实施例公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如上所述的线扫描相机色彩插值方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线扫描相机色彩插值方法，其特征在于，包括：

将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据。

2.如权利要求1所述的线扫描相机色彩插值方法，其特征在于，所述将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，包括：

连续两次对物体进行拍摄，并判相邻两次拍摄物体在画面上运动是否超过一行距离；

若否，则采用根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

若是，则采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

3.如权利要求2所述的线扫描相机色彩插值方法，其特征在于，所述采用根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加，包括：

在所述连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在所述连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

4.如权利要求2所述的线扫描相机色彩插值方法，其特征在于，所述采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加，包括：

将第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均；

将加权平均结果与第N次拍摄的第二行数据叠加。

5.一种线扫描相机色彩插值装置，其特征在于，包括：叠加模块和色彩插值模块，其中：

叠加模块，用于将两行图像数据叠加，得到每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

色彩插值模块，用于对每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据，进行色彩插值处理，得到缺失的蓝通道数据或红通道数据，以输出完整RGB数据，其中色彩插值处理采用如下公式实现：

其中，B1为待插值像素的蓝通道数据，B0和B2分别是待插值像素左边和右边像素的蓝通道数据，R1为待插值像素的红通道数据，R0和R2分别是待插值像素左边和右边像素的红通道数据，G1为待插值像素的绿通道数据，G0和G2分别是待插值像素左边和右边像素的绿通道数据。

6.如权利要求5所述的线扫描相机色彩插值装置，其特征在于，所述叠加模块包括：

第一叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动未超过一行距离时，根据两次拍摄的运动方向，将两次拍摄的同一位置的两行数据进行叠加；

第二叠加单元，用于在连续两次对物体进行拍摄，相邻两次拍摄物体在画面上运动超过一行距离时，采用插值的方式，计算出同一位置的两行数据并进行叠加。

7.如权利要求6所述的线扫描相机色彩插值装置，其特征在于，所述第一叠加单元用于：

在所述连续两次拍摄的运动方向相同时，通过调整物体运动速度，使第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据拍到相同的位置；将第N次拍摄的第二行数据与第N+1次拍摄的第一行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据；

在所述连续两次拍摄的运动方向相反时，通过调整物体运动速度，使得第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据拍到相同位置，将第N次拍摄的第一行数据与第N+1次拍摄的第二行数据叠加，得到所述每个像素的红绿通道数据或蓝绿通道数据。

8.如权利要求6所述的线扫描相机色彩插值装置，其特征在于，所述第二叠加单元用于：

将第N次拍摄的第一行数据和第N+1次拍摄的第一行数据进行加权平均；并将加权平均结果与第N次拍摄的第二行数据叠加。

9.一种线扫描相机色彩插值设备，其特征在于，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1-4任一项所述的线扫描相机色彩插值方法。

10.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1-4任一项所述的线扫描相机色彩插值方法。

Images