本發(fā)明涉及到數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法。

背景技術(shù)：

單片彩色互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS圖像傳感器經(jīng)過CFA(Color Filter Array)陣列感光后，將實(shí)際場(chǎng)景的光信號(hào)通過像素單元轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在經(jīng)過一系列的模擬電路和數(shù)字圖像處理后，會(huì)不可避免得引入干擾噪聲和畸變失真，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，在影響視覺效果的同時(shí)，不利于后續(xù)的圖像編解碼和傳輸。因此，為了避免圖像失真，真實(shí)地顯示圖像信息，必須對(duì)噪聲圖像進(jìn)行降噪和增強(qiáng)處理。

現(xiàn)有技術(shù)單片傳感器上集成的數(shù)字圖像處理技術(shù)通常采用較為復(fù)雜的處理方法和處理架構(gòu)，由于其方法復(fù)雜且占用資源較多，不利于集成。顯然，現(xiàn)有技術(shù)單片傳感器上集成的數(shù)字圖像處理方法存在著方法復(fù)雜、占用資源較多且不利于集成等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)單片傳感器上集成的數(shù)字圖像處理方法存在的方法復(fù)雜、占用資源較多且不利于集成等問題，本發(fā)明提出一種應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法。

本發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法，對(duì)圖像傳感器輸出的原始Bayer數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理，獲得三基色RGB空間的像素值；將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間；對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像的明暗程度；對(duì)U和V通道的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像色彩鮮艷程度；然后，進(jìn)行混合降噪處理，以去除圖像處理帶來的噪聲；最后，再對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理后，輸出圖像后續(xù)處理數(shù)據(jù)；其中，所述三基色RGB是指紅、綠、藍(lán)三基色；所述YUV空間是指色度空間，其中，Y表示亮度，U、V表示色差。

進(jìn)一步的，所述將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間，包括，采用下列矩陣運(yùn)算將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間：

式中，Y為亮度；U、V為色差；a_xy表示空間轉(zhuǎn)換系數(shù)；R、G、B分別為紅、綠、藍(lán)三基色。

進(jìn)一步的，所述對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像的明暗程度；包括以下步驟：

S101、將當(dāng)前幀按各灰度級(jí)進(jìn)行分段，并統(tǒng)計(jì)各段的像素點(diǎn)數(shù)量；

S102、根據(jù)像素陣列大小及灰度級(jí)，計(jì)算出當(dāng)前幀單位亮度的寬度；

S103、計(jì)算各段像素?cái)?shù)量與單位亮度的寬度比例，并計(jì)算這個(gè)比例的累積值；

S104、根據(jù)總段數(shù)計(jì)算調(diào)整斜率值K，所述調(diào)整斜率值K即為亮度寬度比例與總段數(shù)的比值；

S105、采用下式計(jì)算新直方圖中各段中灰度級(jí)像素點(diǎn)的新值F(x,y)：

F(x,y)＝(f(x,y)-f₀)*K+g₀，

式中，F(xiàn)(x,y)為上式計(jì)算后的像素點(diǎn)新值，f(x,y)為計(jì)算前像素值，f₀為每段的初值，K為亮度寬度比例與總段數(shù)的比值，g₀為各段亮度寬度比例的累積值；

S106、重復(fù)執(zhí)行步驟S105直至新直方圖中各段中灰度級(jí)像素點(diǎn)的新值F(x,y)計(jì)算完畢，完成亮度區(qū)間的重新分布，即增強(qiáng)圖像的明暗程度。

進(jìn)一步的，所述對(duì)U和V通道的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像色彩鮮艷程度；包括：

S201、設(shè)定飽和度S最小閾值Thmin和最大值Thmax；所述飽和度S最小閾值Thmin是指飽和度處于非彩色情況，所述飽和度S最大值Thmax是指飽和度處于飽和情況；

S202、如果飽和度S小于等于最小閾值Thmin或者大于等于最大值Thmax，則當(dāng)前像素點(diǎn)的飽和度保持不變；

S203、如果飽和度S在Thmin和Thmax之間，則采用線性法調(diào)節(jié)當(dāng)前像素點(diǎn)的飽和度，即采用下式進(jìn)行調(diào)節(jié)：

M(x,y)＝λ*m(x,y)

式中，M(x,y)為上式計(jì)算后的像素點(diǎn)新值，m(x,y)為計(jì)算前像素值，λ為調(diào)節(jié)因子，取值范圍為a≤λ≤b，a和b為設(shè)定的正常數(shù)。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)行混合降噪處理，以去除圖像處理帶來的噪聲；包括，只對(duì)當(dāng)前像素點(diǎn)周圍一維方向鄰域內(nèi)的4個(gè)像素進(jìn)行去噪聲處理，并且對(duì)亮度和色度信號(hào)采用不同的濾波方法；其中，

對(duì)亮度的濾波處理方法包括以下步驟：

S301、采集水平方向一維空間的5個(gè)像素值，以最當(dāng)中的一個(gè)像素為當(dāng)前像素，求出當(dāng)前像素的亮度值分別與兩個(gè)最近鄰像素之間的差a_l和a₂，兩個(gè)最近鄰的亮度值分別與相應(yīng)次近鄰像素之間的絕對(duì)差b_l和b₂；

S302、采用下式計(jì)算當(dāng)前像素的濾波強(qiáng)度：

a₁＝X(n)-X(n-1)

a₂＝X(n)-X(n+1)

b₁＝|X(n+1)-X(n+2)|

b₂＝|X(n-1)-X(n-2)|

式中，a₁和a₂為最近鄰像素之間的差，b₁和b₂為最近鄰和次近鄰像素之間的絕對(duì)差，X(n)為當(dāng)前像素，X(n±1)為兩個(gè)最近鄰的像素，X(n±2)為兩個(gè)次近鄰的像素。

S303、判斷差值b_l和b₂是否均為0，決定對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行哪種程度的濾波處理；若差值b_l和b₂有一個(gè)為0，另一個(gè)不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理；若差值b_l和b₂都不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理；其余情況，對(duì)當(dāng)前像素不進(jìn)行濾波處理。

S304、將灰度級(jí)別{0，max_pixel}設(shè)定為三個(gè)區(qū)間，其中，max_pixel為像素最大灰度級(jí)；

S305、判斷差值a_l和a₂的幅度亮化處理后范圍落在灰度級(jí)別{0，max_pixel}中的哪個(gè)區(qū)間；其中，差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的第一區(qū)間，不論b_l或b₂是否為0，對(duì)當(dāng)前像素不進(jìn)行濾波處理；差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的第二區(qū)間，b_l或b₂有一個(gè)為0，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理；差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的三區(qū)間，差值b_l和b₂都不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理；若出現(xiàn)以上三種情況之外的情況，按照差值a_l和a₂落在的灰度區(qū)間判斷濾波強(qiáng)度，而不考慮差值b_l或b₂。

S306、根據(jù)濾波強(qiáng)度的需要，設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的濾波器FIR，F(xiàn)inite Impulse Reponse，每個(gè)濾波器均三節(jié)濾波器，使用不同的脈沖響應(yīng)系數(shù)，濾波器的表達(dá)式為：

C(n)＝(m₁*c(n-1)+m₂*c(n)+m₃*c(n+1))/m

式中，c(n)為計(jì)算后的像素新值；m1、m2、m3為根據(jù)需要設(shè)置的不同響應(yīng)強(qiáng)度的取值，使當(dāng)前輸入像素的幅度依次衰減為原來的倍；m為m1、m2和m3之和，c(n)為當(dāng)前像素；c(n±1)為兩個(gè)最近鄰的像素；

其中，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理時(shí)，m1、m2、m3取值分別為3、10和3，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理時(shí)，m1、m2、m3取值分別為5、6和5；

S307、根據(jù)步驟S303和S305的判斷，分別采用S306設(shè)定的濾波器對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行濾波處理；

對(duì)色度的濾波處理方法采用加權(quán)中值濾波方法，包括以下步驟：

S401、采集水平方向一維空間的5個(gè)像素值，以最當(dāng)中的一個(gè)像素為當(dāng)前像素；

S402、對(duì)5個(gè)像素按照像素灰度值進(jìn)行排序處理；

S403、采用排序在中間的像素和最近鄰的兩個(gè)像素進(jìn)行處理，采用下式進(jìn)行中值計(jì)算，

y(n)＝(X'(n-1)+2*X'(n)+X'(n+1))/4，

式中，y(n)為灰度值中值，X^/(n)為排序在中間的像素的灰度值，X^/(n±1)最近鄰的兩個(gè)像素的灰度值；

S404、采用灰度值中值y(n)代替當(dāng)前像素原來的灰度值。

進(jìn)一步的，所述對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理，采用基于Laplace算子的銳化掩膜方法進(jìn)行處理，即輸入圖像s(x,y)經(jīng)過Laplace算子處理的值，乘以比例因子后與輸入圖像s(x,y)相加，得到銳化的輸出圖像G(x,y)；其中，方法表達(dá)式為：

G(x,y)＝s(x,y)+λ*I(x,y)

式中，λ為銳化因子，取值范圍為[0.1,0.9]，λ取值越大，銳化增強(qiáng)程度越大；所述Laplace算子表達(dá)式為：

針對(duì)Y通道一維空間的像素點(diǎn)而言，I(x,y)表達(dá)式為：

I(x,y)＝2*s(x,y)-[s(x-1,y)+s(x+1,y)]

式中，I(x,y)為L(zhǎng)aplace處理后的圖像，s(x,y)當(dāng)前圖像，s(x-1,y)和s(x+1,y)分別表示當(dāng)前圖像兩側(cè)的最鄰近圖像。

本發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法的有益技術(shù)效果是采用流水級(jí)設(shè)計(jì)思想，未對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，只對(duì)插值后的Bayer圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了一維空間圖像增強(qiáng)和降噪處理，其技術(shù)處理性能較好，復(fù)雜度低，利于硬件實(shí)現(xiàn)且占用芯片資源較少。

附圖說明

附圖1是發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法的步驟示意圖；

附圖2是本發(fā)明對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟示意圖；

附圖3是本發(fā)明對(duì)亮度的濾波處理方法的步驟示意圖；

附圖4是本發(fā)明對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理的流程示意圖。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)說明，以使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

附圖1是發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法的步驟示意圖，由圖可知，本發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法，對(duì)圖像傳感器輸出的原始Bayer數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理，獲得三基色RGB空間的像素值；將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間；對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像的明暗程度；對(duì)U和V通道的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像色彩鮮艷程度；然后，進(jìn)行混合降噪處理，以去除圖像處理帶來的噪聲；最后，再對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理后，輸出圖像后續(xù)處理數(shù)據(jù)；其中，所述三基色RGB是指紅、綠、藍(lán)三基色；所述YUV空間是指色度空間，其中，Y表示亮度，U、V表示色差?？梢?，本發(fā)明方法和架構(gòu)基于YUV空間域，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了一維空間圖像增強(qiáng)和降噪處理，處理性能較好，復(fù)雜度低，利于硬件實(shí)現(xiàn)且占用芯片資源較少。本發(fā)明的技術(shù)方案采用流水級(jí)設(shè)計(jì)思想，基于YUV空間域，對(duì)插值后的Bayer圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了一維空間圖像增強(qiáng)和降噪處理，具體涉及：對(duì)各自獨(dú)立的空間三基色進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換，將RGB空間變換為YUV空間；在Y通道上用改進(jìn)的直方圖均衡化方法實(shí)現(xiàn)圖像明暗程度的對(duì)比度增強(qiáng)調(diào)節(jié)，對(duì)U和V通道采用分段式線性調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)飽和度調(diào)節(jié)；對(duì)Y通道進(jìn)行不同響應(yīng)強(qiáng)度的濾波器降噪，在UV通道進(jìn)行加權(quán)中值濾波降噪，降低圖像畫質(zhì)噪聲，以滿足后續(xù)處理對(duì)圖像質(zhì)量的需求；在Y通道上，采用基于Laplace算子的銳化掩膜進(jìn)行銳化增強(qiáng)處理，以保證圖像的細(xì)節(jié)清晰可見。

具體而言，所述將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間，包括，采用下列矩陣運(yùn)算將三基色RGB空間的像素值變換為YUV空間：

式中，Y為亮度；U、V為色差；a_xy表示空間轉(zhuǎn)換系數(shù)；R、G、B分別為紅、綠、藍(lán)三基色。RGB顏色空間是計(jì)算機(jī)中最常見的顏色空間，根據(jù)三基色原理，自然景物的彩色可以用三基色(RGB)分量來表示，三者的線性組合可以構(gòu)造出各種顏色。由于RGB三分量的關(guān)聯(lián)性很高，同樣的數(shù)據(jù)常出現(xiàn)在每個(gè)分量中，可通過色度空間轉(zhuǎn)換，用YUV代替RGB，其中Y表示亮度，U、V代表色差，將灰度轉(zhuǎn)換成彩色的額外信息，這樣就去掉了YUV之間的相關(guān)性，并可利用人眼的視覺特性，較多的舍棄彩色數(shù)據(jù)，相對(duì)完整得保留亮度數(shù)據(jù)。

附圖2是本發(fā)明對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟示意圖，由圖可知，本發(fā)明所述對(duì)Y通道的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像的明暗程度；包括以下步驟：

S101、將當(dāng)前幀按各灰度級(jí)進(jìn)行分段，并統(tǒng)計(jì)各段的像素點(diǎn)數(shù)量；

S102、根據(jù)像素陣列大小及灰度級(jí)，計(jì)算出當(dāng)前幀單位亮度的寬度；

S103、計(jì)算各段像素?cái)?shù)量與單位亮度的寬度比例，并計(jì)算這個(gè)比例的累積值；

S104、根據(jù)總段數(shù)計(jì)算調(diào)整斜率值K，所述調(diào)整斜率值K即為亮度寬度比例與總段數(shù)的比值；

S105、采用下式計(jì)算新直方圖中各段中灰度級(jí)像素點(diǎn)的新值F(x,y)：

F(x,y)＝(f(x,y)-f₀)*K+g₀，

式中，F(xiàn)(x,y)為上式計(jì)算后的像素點(diǎn)新值，f(x,y)為計(jì)算前像素值，f₀為每段的初值，K為亮度寬度比例與總段數(shù)的比值，g₀為各段亮度寬度比例的累積值；

S106、重復(fù)執(zhí)行步驟S105直至新直方圖中各段中灰度級(jí)像素點(diǎn)的新值F(x,y)計(jì)算完畢，完成亮度區(qū)間的重新分布，即增強(qiáng)圖像的明暗程度。

可見，本發(fā)明采用改進(jìn)的直方圖均衡化方法進(jìn)行對(duì)比度調(diào)整，即將一已知灰度概率密度分布的圖像，經(jīng)過某種變換，變成一幅具有均勻灰度概率密度分布的新圖像，其結(jié)果是擴(kuò)展了像元取值的動(dòng)態(tài)范圍，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像整體對(duì)比度的效果，即將灰度分布較密的部分進(jìn)行區(qū)間拉伸，分布稀疏的部分則區(qū)間會(huì)被壓縮，從而使圖像對(duì)比度整體上得到較大增強(qiáng)。

另外，本發(fā)明所述對(duì)U和V通道的飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)，增強(qiáng)圖像色彩鮮艷程度；包括：

S201、設(shè)定飽和度S最小閾值Thmin和最大值Thmax；所述飽和度S最小閾值Thmin是指飽和度處于非彩色情況，所述飽和度S最大值Thmax是指飽和度處于飽和情況；

S202、如果飽和度S小于等于最小閾值Thmin或者大于等于最大值Thmax，則當(dāng)前像素點(diǎn)的飽和度保持不變；

S203、如果飽和度S在Thmin和Thmax之間，則采用線性法調(diào)節(jié)當(dāng)前像素點(diǎn)的飽和度，即采用下式進(jìn)行調(diào)節(jié)：

M(x,y)＝λ*m(x,y)

式中，M(x,y)為上式計(jì)算后的像素點(diǎn)新值，m(x,y)為計(jì)算前像素值，λ為調(diào)節(jié)因子，取值范圍為a≤λ≤b，a和b為設(shè)定的正常數(shù)。

附圖3是本發(fā)明對(duì)亮度的濾波處理方法的步驟示意圖，由圖可知，本發(fā)明濾波算法通過檢測(cè)當(dāng)前相鄰像素間幅度的變化，在盡量保存圖像邊緣的情況進(jìn)行了噪聲去除。對(duì)于YUV空間信號(hào)，為了減少芯片資源開銷，采用只對(duì)當(dāng)前像素點(diǎn)周圍一維方向鄰域內(nèi)的4個(gè)像素進(jìn)行去噪聲處理，并且對(duì)亮度和色度信號(hào)采用不同的濾波方法。其中，所述進(jìn)行混合降噪處理，以去除圖像處理帶來的噪聲；包括，只對(duì)當(dāng)前像素點(diǎn)周圍一維方向鄰域內(nèi)的4個(gè)像素進(jìn)行去噪聲處理，并且對(duì)亮度和色度信號(hào)采用不同的濾波方法；其中，

對(duì)亮度的濾波處理方法包括以下步驟：

S301、采集水平方向一維空間的5個(gè)像素值，以最當(dāng)中的一個(gè)像素為當(dāng)前像素，求出當(dāng)前像素的亮度值分別與兩個(gè)最近鄰像素之間的差a_l和a₂，兩個(gè)最近鄰的亮度值分別與相應(yīng)次近鄰像素之間的絕對(duì)差b_l和b₂；

S302、采用下式計(jì)算當(dāng)前像素的濾波強(qiáng)度：

a₁＝X(n)-X(n-1)

a₂＝X(n)-X(n+1)

b₁＝|X(n+1)-X(n+2)|

b₂＝|X(n-1)-X(n-2)|

式中，a₁和a₂為最近鄰像素之間的差，b₁和b₂為最近鄰和次近鄰像素之間的絕對(duì)差，X(n)為當(dāng)前像素，X(n±1)為兩個(gè)最近鄰的像素，X(n±2)為兩個(gè)次近鄰的像素。

S303、判斷差值b_l和b₂是否均為0，決定對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行哪種程度的濾波處理；若差值b_l和b₂有一個(gè)為0，另一個(gè)不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理；若差值b_l和b₂都不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理；其余情況，對(duì)當(dāng)前像素不進(jìn)行濾波處理。

S304、將灰度級(jí)別{0，max_pixel}設(shè)定為三個(gè)區(qū)間，其中，max_pixel為像素最大灰度級(jí)；

S305、判斷差值a_l和a₂的幅度亮化處理后范圍落在灰度級(jí)別{0，max_pixel}中的哪個(gè)區(qū)間；其中，差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的第一區(qū)間，不論b_l或b₂是否為0，對(duì)當(dāng)前像素不進(jìn)行濾波處理；差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的第二區(qū)間，b_l或b₂有一個(gè)為0，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理；差值a_l和a₂落在灰度級(jí)別的三區(qū)間，差值b_l和b₂都不為0，則對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理；若出現(xiàn)以上三種情況之外的情況，按照差值a_l和a₂落在的灰度區(qū)間判斷濾波強(qiáng)度，而不考慮差值b_l或b₂。

S306、根據(jù)濾波強(qiáng)度的需要，設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的濾波器FIR，F(xiàn)inite Impulse Reponse，每個(gè)濾波器均三節(jié)濾波器，使用不同的脈沖響應(yīng)系數(shù)，濾波器的表達(dá)式為：

C(n)＝(m₁*c(n-1)+m₂*c(n)+m₃*c(n+1))/m

式中，c(n)為計(jì)算后的像素新值；m1、m2、m3為根據(jù)需要設(shè)置的不同響應(yīng)強(qiáng)度的取值，使當(dāng)前輸入像素的幅度依次衰減為原來的倍；m為m1、m2和m3之和，c(n)為當(dāng)前像素；c(n±1)為兩個(gè)最近鄰的像素；

其中，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行中等強(qiáng)度的濾波處理時(shí)，m1、m2、m3取值分別為3、10和3，對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行最高強(qiáng)度的濾波處理時(shí)，m1、m2、m3取值分別為5、6和5；

S307、根據(jù)步驟S303和S305的判斷，分別采用S306設(shè)定的濾波器對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行濾波處理。

對(duì)于色調(diào)成分，因?yàn)槿搜蹖?duì)色度信號(hào)的變化不太敏感，因此，采用加權(quán)中值濾波算法。加權(quán)中值濾波是一種局部平滑濾波技術(shù)，它對(duì)脈沖干擾和椒鹽噪聲等隨機(jī)噪聲的抑制效果比較好。對(duì)色度的濾波處理方法采用加權(quán)中值濾波方法，包括以下步驟：

S401、采集水平方向一維空間的5個(gè)像素值，以最當(dāng)中的一個(gè)像素為當(dāng)前像素；

S402、對(duì)5個(gè)像素按照像素灰度值進(jìn)行排序處理；

S403、采用排序在中間的像素和最近鄰的兩個(gè)像素進(jìn)行處理，采用下式進(jìn)行中值計(jì)算，

y(n)＝(X'(n-1)+2*X'(n)+X'(n+1))/4，

式中，y(n)為灰度值中值，X^/(n)為排序在中間的像素的灰度值，X^/(n±1)最近鄰的兩個(gè)像素的灰度值；

S404、采用灰度值中值y(n)代替當(dāng)前像素原來的灰度值。

附圖4是本發(fā)明對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理的流程示意圖，由圖可知，為了增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)，采用基于Laplace算子的銳化掩膜算法進(jìn)行處理，該方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，圖像銳化的效果較好，由于對(duì)噪聲敏感，因此在濾波降噪后進(jìn)行Y通道的邊緣增強(qiáng)處理。

所述對(duì)Y通道進(jìn)行邊緣銳化處理，采用基于Laplace算子的銳化掩膜方法進(jìn)行處理，即輸入圖像s(x,y)經(jīng)過Laplace算子處理的值，乘以比例因子后與輸入圖像s(x,y)相加，得到銳化的輸出圖像G(x,y)；其中，方法表達(dá)式為：

G(x,y)＝s(x,y)+λ*I(x,y)

式中，λ為銳化因子，取值范圍為[0.1,0.9]，λ取值越大，銳化增強(qiáng)程度越大；所述Laplace算子表達(dá)式為：

針對(duì)Y通道一維空間的像素點(diǎn)而言，I(x,y)表達(dá)式為：

I(x,y)＝2*s(x,y)-[s(x-1,y)+s(x+1,y)]

式中，I(x,y)為L(zhǎng)aplace處理后的圖像，s(x,y)當(dāng)前圖像，s(x-1,y)和s(x+1,y)分別表示當(dāng)前圖像兩側(cè)的最鄰近圖像。

顯然，本發(fā)明應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的圖像畫質(zhì)增強(qiáng)和濾波方法的有益技術(shù)效果是采用流水級(jí)設(shè)計(jì)思想，未對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，只對(duì)插值后的Bayer圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了一維空間圖像增強(qiáng)和降噪處理，其技術(shù)處理性能較好，復(fù)雜度低，利于硬件實(shí)現(xiàn)且占用芯片資源較少。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受上述公開的具體實(shí)施例的限制，任何采用本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或者未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。