[发明专利]基于拜尔域三基色格式的图像边缘增强方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体的，本发明涉及一种基于拜尔域三基色(Bayer RGB)格式的图像边缘增强方法及装置。

背景技术

在CMOS图像传感器中，由于光学镜头的非理想因素、微透镜以及衬底电路的串扰，CMOS图像传感器的输出图像被极大的模糊化了，这种图像的模糊化特别体现在图像边缘的退化。图像边缘是指图像中不连续性的色块变化，所谓图像边缘退化，就是指色块与色块交界原本较大的灰度值梯度被减弱了，原本明显的色块与色块边界变得模糊不清。

以一维的阶跃边缘为例，图1(a)是理想的阶跃边缘模型，而图1(b)是退化的阶跃边缘模型。如图1(a)所示，理想的阶跃边缘过渡比较明显，观感较为清晰，有利于人眼的观察；而图1(b)所示的退化的边缘模型边缘变化缓慢，观感模糊，因此，对于如图1(b)所示的边缘退化的图像，需要采用数字边缘增强技术还原原有边缘上的灰度值变化，从而得到清晰的图像。

对于普通的彩色图像，亮度可以直接用灰度值来表征，而通常的，CMOS图像传感器输出的原始图像为拜尔域RGB格式，单个像素点只包含一种颜色值，要得到图像的灰度值，需要先插补完整各像素点的颜色信息，再计算各像素点的灰度值。

专利号为7139022的美国专利中提出了一种基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强方法。由于二维图像上的边缘梯度具有多个方向，边缘梯度的增加就需要在待增强的像素的二维邻域上进行，即至少需要若干行灰度值数据和当前行的标准RGB的灰度值数据。那么，数据处理包括如下步骤：1)将拜尔域RGB格式的图像数据插补为标准RGB格式的图像；2)缓存当前行的前一行与后一行的灰度值数据，由此按照边缘方向来计算当前行需要增强的偏移量；3)在当前行上进行边缘增强操作。

由此可见，现有技术应用于拜尔域RGB格式的图像边缘增强方法需要将拜尔域RGB格式的图像格式转换成标准RGB格式的图像并进行存储，这种图像格式的转换及存储耗费硬件资源，并且控制较为复杂，成本相对较高。

发明内容

本发明提供一种基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强方法及装置，所述图像边缘增强方法及装置无需存储被增强的像素点周围的像素点的标准RGB数据，硬件耗费小，方便灵活。

为解决上述问题，本发明提供了一种基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强方法，包括：

获取需要进行边缘增强处理的目标像素点、目标像素点的边缘方向；

对所述目标像素点的边缘方向上相邻的像素点进行互补色的插补，确定相邻像素点的灰度值；

对所述目标像素点进行互补色的插补，确定目标像素点的灰度值；

基于目标像素点及其边缘方向上相邻像素点的灰度值，确定增强偏置量；

将所述增强偏置量叠加到目标像素点上。

相应的，本发明还提供了一种基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强装置，包括：

预处理单元，用于获取需要进行边缘增强处理的目标像素点、目标像素点的边缘方向，以及目标像素点及其邻域像素点的拜尔域RGB格式的颜色值；

像素插补单元，基于预处理单元发送的目标像素点的边缘方向，对目标像素点及其边缘方向上相邻像素点进行互补色的差补，确定目标像素点的标准RGB格式的颜色值，以及目标像素点及其边缘方向上相邻像素点的灰度值，并将所述标准RGB格式的颜色值提供给数据叠加单元，将目标像素点的及其边缘方向上相邻像素点的灰度值提供给偏置确定单元；

偏置确定单元，基于目标像素点及其边缘方向上相邻像素点的灰度值确定目标像素点的增强偏置量，并将所述增强偏置量提供给数据叠加单元；

数据叠加单元，基于像素插补单元提供的目标像素点的标准RGB格式的颜色值，以及偏置确定单元提供的目标像素点的增强偏置量，形成目标像素点的新的标准RGB格式的颜色值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：基于拜尔域RGB图像进行边缘增强处理，无需存储被增强的像素点周围的像素点的标准RGB数据，硬件耗费小，降低了图像处理的成本。

附图说明

图1(a)是理想的阶跃边缘模型。

图1(b)是退化的阶跃边缘模型。

图2(a)是基于原始灰度曲线确定的二阶导数曲线示意图。

图2(b)是边缘增强处理后的灰度曲线示意图。

图3是本发明基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强方法的一个实施例。

图4是像素点梯度角度与边缘方向对应关系的示意图。

图5至图8是拜尔域RGB格式的5*5像素点矩阵的像素点排布示意图。

图9是本发明基于拜尔域RGB格式的图像边缘增强装置的一个实施例。