CFA圖像插值與去噪研究.pdf

1、為了減少數(shù)碼相機(jī)的成本和體積，通常采用表面覆蓋一層彩色濾波陣列(CFA)的單CCD或CMOS傳感器來捕獲圖像。這種CFA圖像中每個(gè)像素只有三基色中的一種顏色分量，也稱作馬賽克(Mosaic)圖像。為了獲得全彩色圖像，必須采用插值算法恢復(fù)每個(gè)像素所丟失的顏色信息，這個(gè)過程就是顏色插值(即去馬賽克)。另外，為了獲得良好的成像質(zhì)量，還必須去除在成像各環(huán)節(jié)存在的白噪聲和脈沖噪聲。作為數(shù)碼相機(jī)圖像處理中的關(guān)鍵與核心環(huán)節(jié)，對CFA圖像的插值和去噪處

2、理的研究有著非常重要的商業(yè)價(jià)值和學(xué)術(shù)研究意義。
　　 本文介紹了CFA圖像處理的相關(guān)基礎(chǔ)，回顧了現(xiàn)有的一些去馬賽克算法和去噪算法及其性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并針對Bayer模式的CFA圖像提出了兩種去馬賽克方法和一種CFA圖像的自適應(yīng)去噪方法。本文的主要工作包括：
　　 (1)提出了一種基于亮度估計(jì)與方向插值的去馬賽克方法。該方法利用對亮度分量的準(zhǔn)確估計(jì)來指導(dǎo)綠色通道沿邊緣方向插值，通過對色差的雙線性插值恢復(fù)紅色和藍(lán)色通道，最后加

3、入一個(gè)修正步驟以提高最終的去馬賽克效果。通過對Kodak彩色圖像庫的測試和與現(xiàn)有的幾種去馬賽克方法的實(shí)驗(yàn)對比，證明了該方法的有效性。
　　 (2)提出了一種基于方向插值與殘差重構(gòu)的去馬賽克方法。該方法利用聯(lián)合訓(xùn)練的雙字典重構(gòu)出預(yù)插值綠色通道的殘差，通過殘差補(bǔ)償獲得對綠色通道更準(zhǔn)確的估計(jì)，最后進(jìn)行邊緣的增強(qiáng)以及色度的增強(qiáng)，有效提高了最終去馬賽克效果，通過實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)有的一種基于方向插值方法和一種基于重構(gòu)的方法進(jìn)行對比，說明了該方法的有