本發(fā)明涉及圖像處理，特別涉及一種圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、圖像傳感器在輸出圖像數(shù)據(jù)時(shí)，由于圖像傳感器的某些像素點(diǎn)位置感光失效，或者，由于光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，則會(huì)導(dǎo)致圖像傳感器所輸出的圖像數(shù)據(jù)中的某些像素點(diǎn)的像素值不準(zhǔn)確或者與其周圍像素點(diǎn)的像素值相差較大，從而出現(xiàn)圖像壞點(diǎn)，則會(huì)影響到圖像的成像質(zhì)量。因此，通常需要檢測圖像數(shù)據(jù)中是否存在壞點(diǎn)，并當(dāng)存在壞點(diǎn)時(shí)對(duì)該壞點(diǎn)進(jìn)行矯正。

2、目前對(duì)圖像數(shù)據(jù)的壞點(diǎn)進(jìn)行檢測通常采用邏輯比較排序法或者直方圖統(tǒng)計(jì)排序法，無法充分利用硬件加速資源并行計(jì)算，效率較低。對(duì)于較大的圖像，處理時(shí)間過長。并且對(duì)于壞點(diǎn)的判定標(biāo)準(zhǔn)較為單一，通常會(huì)把正常像素點(diǎn)誤判為壞點(diǎn)或者會(huì)把壞點(diǎn)漏判，檢測的準(zhǔn)確率和校正準(zhǔn)確率均較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法及裝置，充分利用可進(jìn)行并行計(jì)算的硬件資源，基于亞像素的亮度值，同時(shí)對(duì)多個(gè)像素的亞像素進(jìn)行排序，基于排序后各亮度值之間的差值檢測出壞像素，防止對(duì)壞像素進(jìn)行誤判、漏判，大大提高了檢測的準(zhǔn)確率和檢測效率。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法，圖像傳感器包括由多個(gè)像素組成的像素陣列，所述像素包括多個(gè)亞像素，所述方法包含：

3、依序讀取并存儲(chǔ)多個(gè)所述亞像素的亮度值；基于歸并排序算法對(duì)多個(gè)所述亮度值進(jìn)行排序，并基于排序后各亮度值之間的差值檢測出壞像素。

4、可選的，像素中包括呈2×2排布的四個(gè)亞像素，分別為第一亞像素、第二亞像素、第三亞像素和第四亞像素；

5、一次讀取4×m個(gè)亮度值，并基于讀取的亮度值建立向量a、b、c、d；其中向量a＝{ai}i∈[1,m]，向量b＝{bi}i∈[1,m]，向量c＝{ci}i∈[1,m]，向量d＝{di}i∈[1,m]；ai、bi、ci、di分別表示m個(gè)像素中的第i個(gè)像素對(duì)應(yīng)的所述第一亞像素、第二亞像素、第三亞像素、第四亞像素的亮度值；

6、亮度值數(shù)值范圍為[0,2n-1]；處理器支持的最大向量長度為m×n，n為亞像素的亮度值所占內(nèi)存的比特位數(shù)。

7、可選的，所述圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法還包括：為與第i個(gè)像素對(duì)應(yīng)的四個(gè)亮度值生成對(duì)應(yīng)的索引向量idxi；

8、idxi＝{idxi_max,idxi_next_max,idxi_next_min,idxi_min}；

9、其中，idxi_max、idxi_next_max、idxi_next_min、idxi_min分別表示四個(gè)亮度值中的最大值、次大值、次小值、最小值所對(duì)應(yīng)的亞像素在第i個(gè)像素中的排布位置。

10、可選的，對(duì)亮度值ai、bi、ci、di進(jìn)行排序的同時(shí)生成索引向量idxi，包括步驟：

11、s1、比較亮度值ai和bi，令第一大值數(shù)據(jù)max1等于ai與bi中的大者,令第一小值數(shù)據(jù)min1等于ai與bi中的小者；令第一大值索引數(shù)據(jù)max_idx1為ai與bi中的大者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置，第一小值索引數(shù)據(jù)min_idx1為ai與bi中的小者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

12、s2、比較亮度值ci和di，令第二大值數(shù)據(jù)max2等于ci與di中的大者，第二小值數(shù)據(jù)min2等于ci與di中的小者；令第二大值索引數(shù)據(jù)max_idx2為ci與di中的大者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置，第二小值索引數(shù)據(jù)min_idx2為ci與di中的小者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

13、s3、比較第一大值數(shù)據(jù)max1和第二大值數(shù)據(jù)max2，令第三大值數(shù)據(jù)max3等于max1與max2中的大者，令第三小值數(shù)據(jù)min3等于max1與max2中的小者；令第三大值索引數(shù)據(jù)max_idx3為max1與max2中的大者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置，第三小值索引數(shù)據(jù)min_idx3為max1與max2中的小者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

14、s4、比較第一小值數(shù)據(jù)min1和第二小值數(shù)據(jù)min2，令第四大值數(shù)據(jù)max4等于min1與min2中的大者，令第四小值數(shù)據(jù)min4等于min1與min2中的小者；令第四大值索引數(shù)據(jù)max_idx4為min1與min2中的大者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置，第四小值索引數(shù)據(jù)min_idx4為min1與min2中的小者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

15、s5、比較第三小值數(shù)據(jù)min3和第四大值數(shù)據(jù)max4，令第五大值數(shù)據(jù)max5等于min3與max4中的大者,第五小值數(shù)據(jù)min5等于min3與max4中的小者；令第五大值索引數(shù)據(jù)max_idx5為min3與max4中的大者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置，第五小值索引數(shù)據(jù)min_idx5為min3與max4中的小者所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

16、s6、max3、max5、min5、min4分別為亮度值ai、bi、ci、di中的最大值、次大值、次小值、最小值，輸出排序結(jié)果；

17、基于max3、max5、min5、min4所對(duì)應(yīng)的亞像素在第i個(gè)像素中的排布位置分別為idxi_max、idxi_next_max、idxi_next_min、idxi_min賦值，輸出索引向量idxi。

18、可選的，記所述最大值與次大值的差值為第一差值，所述次小值與最小值的差值為第二差值；

19、若所述第一差值大于thr1，則判斷第i個(gè)像素為壞像素，并且第i個(gè)像素中的與所述最大值對(duì)應(yīng)的亞像素為壞亞像素；其中，thr1為第i個(gè)像素鄰域范圍內(nèi)的多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述第一差值的平均值；

20、若所述第二差值大于thr2，則判斷第i個(gè)像素為壞像素，并且第i個(gè)像素中的與所述最小值對(duì)應(yīng)的亞像素為壞亞像素；其中，thr2為第i個(gè)像素鄰域范圍內(nèi)的多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述第二差值的平均值。

21、可選的，所述圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法還包括：處理單元計(jì)算壞亞像素的邊緣方向；基于所述邊緣方向上，與該壞亞像素鄰近的若干亞像素的亮度值矯正該壞亞像素的亮度值。

22、可選的，通過roberts、sobel、prewitt、laplacian算子中的任一個(gè)計(jì)算所述邊緣方向。

23、可選的，基于與壞亞像素鄰近的若干亞像素的亮度值的中值或均值，或者基于與壞亞像素最鄰近的亞像素的像素?cái)?shù)據(jù)，矯正該壞亞像素的亮度值。

24、本發(fā)明還提供一種圖像壞點(diǎn)檢測矯正裝置，用于實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明所述的圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法，所述裝置包括可以進(jìn)行并行計(jì)算的處理單元；所述處理單元包括：

25、讀取及存儲(chǔ)單元，用于讀取并存儲(chǔ)多個(gè)亞像素的亮度值；

26、排序及索引單元，用于并行地對(duì)多個(gè)所述亮度值進(jìn)行排序，并獲取排序后的亮度值所對(duì)應(yīng)的亞像素在對(duì)應(yīng)像素中的排布位置；

27、壞點(diǎn)檢測單元，其基于多個(gè)亮度值的排序結(jié)果，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為壞像素。

28、可選的，所述壞點(diǎn)檢測單元還基于多個(gè)亮度值的排序結(jié)果判斷壞像素中的壞亞像素；所述處理單元還包括壞點(diǎn)矯正單元，其基于該壞亞像素鄰近的亞像素的亮度值，矯正該壞亞像素的亮度值。

29、可選的，所述壞點(diǎn)檢測單元還計(jì)算壞亞像素的邊緣方向；所述壞點(diǎn)矯正單元基于所述邊緣方向上，與該壞亞像素鄰近的若干亞像素的亮度值矯正該壞亞像素的亮度值。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

31、1)本發(fā)明的圖像壞點(diǎn)檢測矯正方法及裝置，充分利用可進(jìn)行并行計(jì)算的硬件資源，基于亞像素的亮度值同時(shí)對(duì)多個(gè)像素的亞像素進(jìn)行排序，基于排序后各亮度值之間的差值檢測出壞像素，防止對(duì)壞像素進(jìn)行誤判、漏判，大大提高了檢測的準(zhǔn)確率和檢測效率。

32、2)本發(fā)明還能夠基于排序后各亮度值之間的差值檢測出壞亞像素。在對(duì)亞像素的亮度值進(jìn)行排序的同時(shí)，還能生成對(duì)應(yīng)的索引向量，以便于快速獲取壞亞像素在原像素中的排布位置，基于壞亞像素鄰域范圍內(nèi)的多個(gè)亞像素的亮度值矯正壞亞像素的亮度值。本發(fā)明大大提高了壞亞像素的檢測率以及對(duì)壞亞像素矯正的準(zhǔn)確率。

33、3)本發(fā)明還計(jì)算壞亞像素的邊緣方向，基于邊緣方向上與該壞亞像素鄰近的若干亞像素的亮度值矯正該壞亞像素的亮度值，有效提高了對(duì)邊緣壞亞像素的矯正效果。