一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，包括如下步驟：S1:對(duì)bayer格式圖像IBAYER中像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行修正；S2：修正圖像中像素點(diǎn)IBAYER(i,j)的像素值完成后，將每個(gè)像素點(diǎn)為8BIT大小的數(shù)據(jù)圖像輸出。本發(fā)明既能將16BIT的高動(dòng)態(tài)bayer數(shù)據(jù)8BIT數(shù)據(jù)，又能在壓縮數(shù)據(jù)的同時(shí)，提高較暗像素點(diǎn)的像素值或壓制較亮像素點(diǎn)的像素值。
【專利說明】一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域，尤其是涉及一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前相機(jī)在強(qiáng)光源照射下的高亮度部分、陰影部分、逆光部分和亮度較低部分同時(shí)存在的的時(shí)候，相機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)過爆區(qū)域和過暗區(qū)域，過爆區(qū)域變成白色，過暗區(qū)域變成黑色，這樣就嚴(yán)重的影響的相機(jī)的成像質(zhì)量。因此，圖像增強(qiáng)過程必須具有處理各種動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景的能力，這種圖像增強(qiáng)過程通常稱為動(dòng)態(tài)范圍的壓縮。動(dòng)態(tài)范圍壓縮算法，根據(jù)其目的的不同，可分為兩類。其中第一類試圖在普通的圖像顯示設(shè)備上，顯示出高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景的圖像，稱為高動(dòng)態(tài)范圍圖像上的壓縮(色調(diào)重建算子、空域自適應(yīng)濾波算法、三邊濾波器色調(diào)映射算法對(duì)于經(jīng)過特殊編碼的高動(dòng)態(tài)范圍圖像效果顯著，但不適于處理通過普通數(shù)碼相機(jī)獲取的傳統(tǒng)紅綠藍(lán)三通道圖像)；第二類是為了改善動(dòng)態(tài)范圍有限的成像設(shè)備獲取的視覺質(zhì)量不好的地動(dòng)態(tài)范圍圖像的質(zhì)量，為了能在保存圖像重要細(xì)節(jié)的同時(shí)，提高圖像的視覺質(zhì)量。
[0003]星光傳感器等一些圖像處理器中的bayer數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)是16BIT的數(shù)據(jù)，而目前顯示器大部分只能顯示8BIT的圖像數(shù)據(jù)。因此需要提供一種既能將16BIT的高動(dòng)態(tài)bayer數(shù)據(jù)8BIT數(shù)據(jù)，又能在壓縮數(shù)據(jù)的同時(shí)，保證了較低數(shù)據(jù)區(qū)域和較大數(shù)據(jù)區(qū)域的細(xì)節(jié)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，包括如下步驟:
[0005]S1:對(duì)bayer格式圖像Ibayek中像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行修正:
[0006]①將n*n大小的高斯模板Gh作為模板，以圖像中像素點(diǎn)IbayekQ, j)為中心，選取n*n的計(jì)算區(qū)域，將該計(jì)算區(qū)域內(nèi)與高斯模板對(duì)應(yīng)位置的值進(jìn)行乘積運(yùn)算，然后求和得出該計(jì)算區(qū)域的局部加權(quán)值He (i，j)；
[0007]其中，(n-l)/2〈i〈[M-(n-l)/2-l]; (n_l)/2〈 j〈 [N-(n_l)/2-1]，M 和 N 分別表示該BAYER格式圖像的行數(shù)、列數(shù)，η為預(yù)設(shè)值且為不小3的奇數(shù)；本發(fā)明采用確定大小的高斯模板為基礎(chǔ)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員選取高斯模板可以選取3*3大小、5*5大小、7*7大小等，值為奇數(shù)的模板。利用星光傳感器采集的圖像為每個(gè)像素點(diǎn)大小為16ΒΙΤ的高動(dòng)態(tài)bayer格式圖像，同時(shí)，利用星光傳感器采集的數(shù)據(jù)可能會(huì)存在過亮或過暗的像素點(diǎn)，從而影響了圖像的質(zhì)量，因此需要對(duì)該圖像中的過亮或過暗的像素點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，壓制過亮的像素點(diǎn)，提升過暗的像素點(diǎn)。因此需要對(duì)星光傳感器采集的圖像中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行修正，而修正該圖像中的像素點(diǎn)應(yīng)當(dāng)考慮到整個(gè)圖像的亮度值。本發(fā)明以bayer格式圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)為中心選取計(jì)算區(qū)域，計(jì)算區(qū)域的大小和預(yù)先選取的高斯模板的大小相同。例如高斯模板采用5*5，那么該計(jì)算區(qū)域則也選為5*5大小。將該計(jì)算區(qū)域內(nèi)的所有與高斯模板對(duì)應(yīng)位置的值進(jìn)行乘積運(yùn)算并求和，作為bayer格式圖像中所選取的計(jì)算區(qū)域的局部加權(quán)值，然后再利用整個(gè)圖像的平均亮度值對(duì)該均布加權(quán)值進(jìn)行修正，得出整個(gè)圖像的加權(quán)值，用以對(duì)整個(gè)圖像中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行修正，調(diào)整圖像中像素點(diǎn)的值，從而提高圖像的質(zhì)量。
[0008]②對(duì)局部加權(quán)值He(i，j)進(jìn)行修正，獲得加權(quán)值H(i，j);修正圖像中所有像素點(diǎn)應(yīng)當(dāng)考慮到整個(gè)圖像的平均亮度值，顯然局部加權(quán)值不適當(dāng)，加權(quán)值是利用局部加權(quán)值和整個(gè)圖像的平均亮度值求得的，而利用加權(quán)值修正后的圖像與僅僅利用局部加權(quán)值修正的圖像質(zhì)量更高、更清晰。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明利用加權(quán)值處理后的圖像平均亮度值為97.39，而利用局部加權(quán)值處理后的圖像平均亮度值為28.53，而原始圖像平均亮度值為27.37。
[0009]③對(duì)圖像Ibayek中的像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)的像素值進(jìn)行修正。對(duì)高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)圖像中的像素點(diǎn)的像素值的修正指的是壓制圖像中過亮的像素點(diǎn)，也就是降低過亮像素點(diǎn)的像素值；提升過暗像素點(diǎn)，也就是增加過暗像素點(diǎn)的像素值。
[0010]S2:修正完成圖像中像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)的像素值后，將每個(gè)像素點(diǎn)以8BIT大小的數(shù)據(jù)圖像輸出。對(duì)圖像過亮或過暗像素點(diǎn)進(jìn)行修正后，還不能進(jìn)行輸出。因?yàn)楸景l(fā)明采集的是每個(gè)像素點(diǎn)為16BIT大小的數(shù)據(jù)，對(duì)該圖像中像素點(diǎn)進(jìn)行修正后，還需要將該修正像素點(diǎn)后的圖像進(jìn)行壓縮，將每個(gè)像素點(diǎn)為16BIT大小的數(shù)據(jù)圖像壓縮為每個(gè)像素點(diǎn)為8BIT大小的數(shù)據(jù)圖像，這樣才能被大多數(shù)只能顯示8BIT大小的數(shù)據(jù)圖像的顯示器顯示出來。
[0011]進(jìn)一步地，SI中的bayer格式圖像是通過星光傳感器采集的每個(gè)像素點(diǎn)大小為16BIT的高動(dòng)態(tài)bayer格式圖像。目前顯示器大部分只能顯示8BIT大小的圖像的數(shù)據(jù)，而星光傳感器采集的數(shù)據(jù)則是16BIT的高動(dòng)態(tài)bayer數(shù)據(jù)，因此需要將16BIT的數(shù)據(jù)壓縮為8BIT。
[0012]進(jìn)一步地，SI中②還包括統(tǒng)計(jì)計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)的平均亮度值G ,利用局部加權(quán)值He (i，j)和平均亮度值7~:的和求得加權(quán)值H (i，j)。
[0013]更進(jìn)一步地，求加權(quán)值H(i，j)按照如下公式:

【權(quán)利要求】
1.一種高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于包括如下步驟: SI:對(duì)bayer格式圖像Ibayek中像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)的像素值進(jìn)行修正: ①將n*n大小的高斯模板Gh作為模板，以圖像中像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)為中心，選取n*n的計(jì)算區(qū)域，將該計(jì)算區(qū)域內(nèi)與高斯模板對(duì)應(yīng)位置的值進(jìn)行乘積運(yùn)算，然后求和得出該計(jì)算區(qū)域的局部加權(quán)值HgQ, j)；
其中，(n-1) /2〈i〈 [Μ- (η-1) /2-1] ； (η-1) /2<j< [N- (η-1) /2-1]，]?和 N分別表示該BAYER格式圖像的行數(shù)、列數(shù)，η為預(yù)設(shè)值且為不小3的奇數(shù)； ②對(duì)局部加權(quán)值He(i，j)進(jìn)行修正，獲得加權(quán)值H(i，j)； ③對(duì)圖像Ibayek中的像素點(diǎn)IbayekQ,j)的像素值進(jìn)行修正； S2:修正圖像中像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)的像素值完成后，將每個(gè)像素點(diǎn)為8BIT大小的數(shù)據(jù)圖像輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法,其特征在于,SI中的bayer格式圖像是通過星光傳感器采集的每個(gè)像素點(diǎn)大小為16BIT的高動(dòng)態(tài)bayer格式圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，SI中②還包 括統(tǒng)計(jì)計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)的平均亮度值‘，利用局部加權(quán)值He(i，j)和平均亮度值T^r的和求得加權(quán)值H (i，j)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，求加權(quán)值H(i, j)按照如下公式://(/_,/) = /々,.(/,/) +.’L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，SI中③還包括 a、利用加權(quán)值H(i，j)和圖像Ibayek中的所有像素點(diǎn)中的最大值像素點(diǎn)Ibayek (max)的值的和求得修正值A(chǔ),按照如下公式A = Ibayee (max) +H(i, j)； b、利用加權(quán)值H(i，j)和像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)的和求得修正值B，按照如下公式B=Ibayee (i, J')+H (i,j)； C、求得a、b中所得的修正值A(chǔ)與修正值B的比例K ； d、利用IBAYEK(i，j)與比例K的乘積修正圖像Ibayek中的像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)，獲得像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)修正后的輸出值Iwt(i，j)，按照如下公式U(i，j) = Ibayek(i，j)*K，其中，1ut(i,j)為像素點(diǎn)IBAYEK(i，j)修正后輸出的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)bayer格式數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S2還包括 521:求得修正后像素點(diǎn)的輸出值Itjut (i，j)與修正后所有像素點(diǎn)的最小的值Ilw的輸出差C，C按照如下公式C= Itjut (i，j)-1lw，其中Iwt (i，j)為像素點(diǎn)修正后的輸出值，Ilmt為修正后所有像素點(diǎn)的最小值； 522:求得修正后所有像素點(diǎn)最大的值Ihigh與最小的值Ilmt的輸出差D，D按照如下公式 D — Ihigh-11w ; 523:利用輸出和C與輸出差D求得輸出比例H ； S24:利用輸出比例H與(28-1)的乘積將圖像按照每個(gè)像素點(diǎn)大小為8BIT輸出U—8Mt(i，j)，U—8Mt(i，j)按照如下公式 IQUt—8bit(i，j) = (28-1)*Η。
【文檔編號(hào)】H04N9/04GK104079902SQ201410299330
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】楊云飛 申請(qǐng)人:北京英泰智軟件技術(shù)發(fā)展有限公司