專利名稱：基于貝爾圖樣格式的圖像處理方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法與裝置，特別地，涉及基于貝爾圖樣(Bayer Pattern)格式的圖像處理方法與裝置。
背景技術(shù)：
隨著越來越多的手機(jī)配備彩色攝像頭，越來越多的與圖像相關(guān)的應(yīng)用也出現(xiàn)了。其中一種應(yīng)用是通過手機(jī)對名片進(jìn)行拍照與識別，在這種應(yīng)用中，感光器件對影像進(jìn)行數(shù)字化，輸出名片的數(shù)字圖像。
此時數(shù)字圖像的格式一般包括貝爾、RGB24、YUV等格式。目前中低端手機(jī)上感光器件輸出的主流格式是貝爾。參照圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中貝爾圖樣格式的示意圖，其中每個點只提供一個顏色分量，R表示紅色，G表示綠色，B表示藍(lán)色。貝爾圖樣的排列方式充分考慮到人的視覺對綠色光的敏感性，在所有像素點中，綠色格點占50％，紅色及藍(lán)色格點分別占25％。
感光器件輸出貝爾圖樣格式的數(shù)據(jù)之后，要得到彩色圖像，需經(jīng)插值過程生成RGB24格式，即將每個像素位置上缺少的另外兩個顏色分量計算出來。例如，在紅色格點上，原本不含有綠色和藍(lán)色的數(shù)據(jù)，但要根據(jù)某種計算公式用該格點附近的數(shù)據(jù)求出紅色格點上的綠色和藍(lán)色分量。參照圖2，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中對紅色格點插值的示意圖。假設(shè)當(dāng)前像素點為R0，可按下列公式求當(dāng)前像素點的另兩個顏色分量G0、B0，補齊該像素點上三個顏色分量G0＝(G1+G2+G3+G4)/4B0＝(B1+B2+B3+B4)/4再如，在綠色格點上，需要用該格點附近的數(shù)據(jù)求出該格點上的紅色和藍(lán)色分量。參照圖3，圖3是現(xiàn)有技術(shù)中對綠色格點插值的示意圖。假設(shè)當(dāng)前像素點為G0，可按下列公式求當(dāng)前像素點的另兩個顏色分量R0、B0R0＝(R1+R2)/2B0＝(B1+B2)/2
又如，在藍(lán)色格點上，需要用該格點附近的數(shù)據(jù)求出該格點上的紅色和綠色分量。參照圖4，圖4是現(xiàn)有技術(shù)中對藍(lán)色格點插值的示意圖。假設(shè)當(dāng)前像素點為B0，可按下列公式求當(dāng)前像素點的另兩個顏色分量R0、G0R0＝(R1+R2+R3+R4)/4G0＝(G1+G2+G3+G4)/4這樣求出每個像素點上的三個顏色分量，從而得到彩色圖像。
上述插值過程計算量較大。而許多名片是黑白的，用RGB24格式來表示既浪費了處理器資源、增加了功耗，又浪費了存儲空間，因為RGB24的數(shù)據(jù)量是貝爾的三倍。
況且，在手機(jī)上做對拍攝的名片進(jìn)行識別等進(jìn)一步處理的時候，一般是對灰度圖像進(jìn)行操作。因而，需要再次將彩色圖像轉(zhuǎn)化成灰度圖像，以使得每個像素點上只有一個分量，來表示亮度。在名片識別這類應(yīng)用中，實際上只需要灰度圖像。這樣，在中間步驟產(chǎn)生彩色圖像就額外增加了處理時間，消耗了手機(jī)儲存的電源，因而完全沒有必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，縮短上述額外增加的處理時間，并減小功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種基于貝爾圖樣格式的圖像處理方法，包括以下步驟判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點；在當(dāng)前格點是綠色格點的情況下，輸出該格點的原值；以及在當(dāng)前格點不是綠色格點的情況下，舍棄該格點的原值，通過對該格點的各相鄰綠色格點的值進(jìn)行加權(quán)平均運算，確定該格點的值并輸出。
在第一方面中，優(yōu)選地，采用綠色光源作為攝像光源產(chǎn)生所述基于貝爾圖樣格式的圖像。
優(yōu)選地，所述加權(quán)平均運算的各權(quán)值均為0.25。
優(yōu)選地，所述圖像處理方法在手機(jī)中使用。
優(yōu)選地，所述圖像處理方法用于名片拍照。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種基于貝爾圖樣格式的圖像處理裝置，所述裝置包括格點判斷裝置，用于判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點；原值輸出裝置，用于在當(dāng)前格點是綠色格點的情況下，輸出該格點的原值；以及格點值確定裝置，用于在當(dāng)前格點不是綠色格點的情況下，舍棄該格點的原值，通過對該格點的各相鄰綠色格點的值進(jìn)行加權(quán)平均運算，確定該格點的值并輸出。
在第二方面中，優(yōu)選地，采用綠色光源作為攝像光源產(chǎn)生所述基于貝爾圖樣格式的圖像。
優(yōu)選地，所述加權(quán)平均運算的各權(quán)值均為0.25。
優(yōu)選地，所述圖像處理裝置在手機(jī)中使用。
優(yōu)選地，所述圖像處理裝置用于名片拍照。
按照本發(fā)明，基于貝爾圖樣格式的某些單元，跳過中間的彩色插值過程，而直接插值得到一幅灰度圖像。能夠縮短因在中間步驟產(chǎn)生彩色圖像而額外增加的處理時間，節(jié)省處理器資源，并減小功耗。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中貝爾圖樣格式的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中對紅色格點插值的示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中對綠色格點插值的示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中對藍(lán)色格點插值的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明只采用貝爾圖樣格式中綠色格點的格式示意圖；圖6是本發(fā)明的灰度圖像插值示意圖。
其中相同的字母表示相同的含義。為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式
本實施方式以在手機(jī)進(jìn)行名片拍照的過程中的灰度圖像插值方法為例來說明本發(fā)明。再次參照圖1，在貝爾圖樣格式中，每個格點都只有一個數(shù)據(jù)。因為綠色格點占到所有格點總數(shù)的50％，為了簡化計算，本實施方式只采用貝爾圖樣格式中的綠色格點。直接舍棄紅色、藍(lán)色格點上的數(shù)據(jù)不用，即紅色、藍(lán)色格點上的數(shù)據(jù)不參加運算。
由于手機(jī)攝像頭一般距離名片較近，在通常情況下，環(huán)境光照都能滿足拍攝的要求。當(dāng)環(huán)境光照較暗時，手機(jī)上需要有一個輔助光源，在拍照的時候?qū)γM(jìn)行照明。這里優(yōu)選地，在輔助光源的選擇上，采用綠色光源，這樣紅色、藍(lán)色格點上的數(shù)據(jù)會比較小，直接舍棄它們不用，與未采用綠色光源相比，可提高成像的質(zhì)量。參照圖5，圖5是根據(jù)本發(fā)明只采用貝爾圖樣格式中綠色格點的格式示意圖，這里舍棄R、B格點上的數(shù)據(jù)，只剩下G格點上的數(shù)據(jù)。
在感光器件輸出貝爾圖樣格式的數(shù)據(jù)之后，按照以下過程進(jìn)行插值格點判斷裝置判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點，如果當(dāng)前格點為綠色格點，則原值輸出裝置直接輸出原值；否則，當(dāng)前格點的上、下、左、右四個相鄰格點必然都是綠色格點，格點值確定裝置將這四個相鄰格點的值進(jìn)行加權(quán)平均，將結(jié)果輸出作為當(dāng)前格點的值。
參照圖6，圖6是本發(fā)明的灰度圖像插值示意圖。假設(shè)當(dāng)前格點G0不是綠色格點，G0的原值被舍棄不用，它的上、下、左、右四個格點的值分別為G1、G2、G3、G4，可根據(jù)下列公式求出當(dāng)前格點的值G0G0＝a1*G1+a2*G2+a3*G3+a4*G4其中a1、a2、a3、a4分別為G1、G2、G3、G4的權(quán)值。各權(quán)值之和為1.0，即a1+a2+a3+a4＝1.0，a1、a2、a3、a4一般為0至1.0之間的數(shù)值。優(yōu)選地，取a1＝a2＝a3＝a4＝0.25，此時G0＝(G1+G2+G3+G4)/4，在計算機(jī)內(nèi)部運算時只需右移兩位，實現(xiàn)容易；也可取a1＝1.0、a2＝a3＝a4＝0，此時G0＝G1，相當(dāng)于直接復(fù)制其上相鄰格點的值；還可取a1＝a2＝0、a3＝a4＝0.5，此時G0＝(G3+G4)/2，相當(dāng)于用其左右相鄰格點的值來平均。確定G0之后，將該結(jié)果放在當(dāng)前格點上作為它的值并輸出。
這樣就得到一幅圖像，其中每個格點只有一個分量，且都是綠色分量值。因為輔助光源采用的是綠色光源，所以這幅圖像能夠很好地反映物體在普通光照下的灰度圖像。
前文以在手機(jī)進(jìn)行名片拍照的過程中的灰度圖像插值方法為例，對本發(fā)明作了說明性的描述。除此之外，本發(fā)明可用于其他任何便攜式攝像裝置對具有貝爾圖樣格式的圖像進(jìn)行處理的應(yīng)用中，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是顯然的。
顯而易見，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化，這種變化不能認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，所有對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的改變，都包括在本權(quán)利要求書的涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于貝爾圖樣格式的圖像處理方法，包括以下步驟判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點；在當(dāng)前格點是綠色格點的情況下，輸出該格點的原值；以及在當(dāng)前格點不是綠色格點的情況下，舍棄該格點的原值，通過對該格點的各相鄰綠色格點的值進(jìn)行加權(quán)平均運算，確定該格點的值并輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，采用綠色光源作為攝像光源產(chǎn)生所述基于貝爾圖樣格式的圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，所述加權(quán)平均運算的各權(quán)值均為0.25。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于，所述圖像處理方法在手機(jī)中使用。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像處理方法，其特征在于，所述圖像處理方法用于名片拍照。
6.一種基于貝爾圖樣格式的圖像處理裝置，包括格點判斷裝置，用于判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點；原值輸出裝置，用于在當(dāng)前格點是綠色格點的情況下，輸出該格點的原值；以及格點值確定裝置，用于在當(dāng)前格點不是綠色格點的情況下，舍棄該格點的原值，通過對該格點的各相鄰綠色格點的值進(jìn)行加權(quán)平均運算，確定該格點的值并輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，采用綠色光源作為攝像光源產(chǎn)生所述基于貝爾圖樣格式的圖像。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述加權(quán)平均運算的各權(quán)值均為0.25。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置在手機(jī)中使用。
10.如權(quán)利要求6至8中任一項所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置用于名片拍照。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于貝爾圖樣格式的圖像處理方法與裝置，所述方法包括以下步驟判斷當(dāng)前格點是否為綠色格點；在當(dāng)前格點是綠色格點的情況下，輸出該格點的原值；以及在當(dāng)前格點不是綠色格點的情況下，舍棄該格點的原值，通過對該格點的各相鄰綠色格點的值進(jìn)行加權(quán)平均運算，確定該格點的值并輸出。本發(fā)明在僅需要灰度圖像的應(yīng)用中，能夠縮短因在中間步驟產(chǎn)生彩色圖像而額外增加的處理時間，并減小功耗。
文檔編號H04N9/04GK1671212SQ20051006913
公開日2005年9月21日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者王浩, 夏煜, 懷千江 申請人:北京中星微電子有限公司