色彩濾鏡陣列和圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種色彩濾鏡陣列和圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]色彩濾鏡是成像系統(tǒng)中的部件之一，設(shè)置在圖像傳感器前，用于允許單一顏色的光通過，并被圖像傳感器捕獲。拜耳陣列作為一種常見的色彩濾鏡陣列，圖1為拜耳陣列的示意圖，如圖1所示，作為一種示例，在圖1中其是一 4X4陣列，拜耳陣列由8個綠色濾鏡、4個藍色濾鏡和4個紅色濾鏡構(gòu)成，每一濾鏡對應圖像傳感器中的一個感光單元，即一個像素。光透過具有特定顏色的色彩濾鏡后，被圖像傳感器中的感光單元捕獲，感光單元所測得的像素值就可以表征該特定顏色光強的大小，即顏色信息。
[0003]但是，在使用過程中發(fā)現(xiàn)采用拜耳濾鏡時，成像系統(tǒng)的感光性能不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種色彩濾鏡陣列和圖像處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中成像系統(tǒng)的感光性能不佳的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的第一個方面是提供一種色彩濾鏡陣列，包括:色彩濾鏡單元和無色彩濾鏡單元；
[0006]所述色彩濾鏡單元，包括至少三個相鄰排布的基色色彩濾鏡，所述基色色彩濾鏡為紅色色彩濾鏡、綠色色彩濾鏡或藍色色彩濾鏡；每個所述色彩濾鏡單元包括紅色色彩濾鏡、綠色色彩濾鏡和藍色色彩濾鏡；
[0007]所述無色彩濾鏡單元，包括包圍在所述色彩濾鏡單元外周的無色色彩濾鏡。
[0008]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元中所包含的基色色彩濾鏡的個數(shù)少于所述無色彩濾鏡單元中所包含的無色色彩濾鏡的個數(shù)。
[0009]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元中包括三個沿陣列行方向或沿陣列列方向排列的基色色彩濾鏡；
[0010]三個所述基色色彩濾鏡排列順序為紅色色彩濾鏡、綠色色彩濾鏡和藍色色彩濾鏡。
[0011]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元中包括三個基色色彩濾鏡;
[0012]三個所述基色色彩濾鏡中紅色色彩濾鏡沿陣列行方向與綠色色彩濾鏡相鄰，且沿陣列列方向與藍色色彩濾鏡相鄰。
[0013]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元中包括四個按照兩行兩列方式排布的基色色彩濾鏡；
[0014]四個所述基色色彩濾鏡排列順序為:第一行第一列為紅色色彩濾鏡，第一行第二列為綠色色彩濾鏡，第二行第一列為綠色色彩濾鏡，第二行第二列為藍色色彩濾鏡；
[0015]或者，四個所述基色色彩濾鏡排列順序為:第一行第一列為紅色色彩濾鏡，第一行第二列為綠色色彩濾鏡，第二行第一列為藍色色彩濾鏡，第二行第二列為綠色色彩濾鏡。
[0016]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元中包括五個基色色彩濾鏡;
[0017]五個所述基色色彩濾鏡中一藍色色彩濾鏡沿陣列行方向分別與兩紅色色彩濾鏡相鄰，且沿陣列列方向分別與兩綠色色彩濾鏡相鄰。
[0018]可選的，如上所述的色彩濾鏡陣列，所述色彩濾鏡單元的個數(shù)為至少兩個；
[0019]相鄰兩所述色彩濾鏡單元中至少三個相鄰排布的基色色彩濾鏡的排布方式不同。
[0020]本發(fā)明的另一個方面是提供一種圖像處理方法，應用于包括如上所述的色彩濾鏡陣列的成像系統(tǒng)中，所述成像系統(tǒng)還包括圖像傳感器，所述色彩濾鏡陣列覆蓋在所述圖像傳感器入光面，所述方法包括:
[0021]通過所述成像系統(tǒng)中的圖像傳感器獲取彩色圖像以及灰度圖像；所述彩色圖像是所述色彩濾鏡陣列中色彩濾鏡單元對應的圖像傳感器獲取的，所述灰度圖像是所述色彩濾鏡陣列中無色彩濾鏡單元對應的圖像傳感器獲取的；
[0022]根據(jù)所述彩色圖像，對所述灰度圖像進行插值處理，以在所述灰度圖像中補充所述彩色圖像對應的像素點；
[0023]對所述彩色圖像依次進行模糊處理和插值處理，以使處理后的彩色圖像的分辨率與處理后的灰度圖像的分辨率相同；
[0024]將所述處理后的彩色圖像的色彩通道和所述處理后的灰度圖像的亮度通道分別作為所需圖像的色彩通道和亮度通道。
[0025]可選的，如上所述的方法，所述根據(jù)所述彩色圖像，對所述灰度圖像進行插值處理，以在所述灰度圖像中補充所述彩色圖像對應的像素點，包括:
[0026]在所述灰度圖像中，查詢所述彩色圖像中的對象像素點對應的目標像素點；所述對象像素點由至少三個基色色彩濾鏡對應的圖像傳感器成像獲得；所述目標像素點由無色色彩濾鏡對應的圖像傳感器成像獲得；其中，成像獲得所述目標像素點的無色色彩濾鏡與成像獲得所述對象像素點的基色色彩濾鏡相鄰；
[0027]根據(jù)所述彩色圖像中對象像素點的亮度值以及所述灰度圖像中目標像素點的亮度值進行均值計算，將均值計算所獲得的平均值作為補充到所述灰度圖像中的像素點的亮度值。
[0028]本發(fā)明提供的色彩濾鏡陣列和圖像處理方法，色彩濾鏡陣列包括色彩濾鏡單元和無色彩濾鏡單元，其中，色彩濾鏡單元，包括至少三個相鄰排布的基色色彩濾鏡，且每個色彩濾鏡單元包括紅色色彩濾鏡、綠色色彩濾鏡和藍色色彩濾鏡，而無色彩濾鏡單元包括排布在色彩濾鏡單元外周的無色色彩濾鏡，由于無色色彩濾鏡允許透過全部顏色光，光線通過該無色色彩濾鏡可以直接照射得到圖像傳感器上，因而提高感光性能。另外，在圖像處理時，將利用色彩濾鏡陣列中色彩濾鏡單元成像獲得的彩色圖像的色彩通道，以及利用色彩濾鏡陣列中無色彩濾鏡單元成像獲得的灰度圖像的亮度通道進行融合，獲得所需圖像，由于灰度圖像具有較高的解析度，在圖像處理時結(jié)合灰度圖像的高解析度，和人眼不敏感的低解析度色彩圖像，進一步提高了成像系統(tǒng)的感光性和解析度。
【附圖說明】
[0029]圖1為拜耳陣列的示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種色彩濾鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3A為第一種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0032]圖3B為第二種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0033]圖3C為第三種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0034]圖3D為第四種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0035]圖3E為第五種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0036]圖3F為第六種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0037]圖3G為第七種色彩濾鏡陣列排布示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種圖像處理方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。為了方便說明，放大或者縮小了不同層和區(qū)域的尺寸，所以圖中所示大小和比例并不一定代表實際尺寸，也不反映尺寸的比例關(guān)系。
[0040]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種色彩濾鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括:色彩濾鏡單元I和無色彩濾鏡單元2。
[0041]其中，色彩濾鏡單元1，包括至少三個相鄰排布的基色色彩濾鏡，基色色彩濾鏡為紅色(R)色彩濾鏡、綠色(G)色彩濾鏡或藍色(B)色彩濾鏡。每個色彩濾鏡單元I均包括至少一紅色色彩濾鏡、至少一綠色色彩濾鏡和至少一藍色色彩濾鏡。
[0042]無色彩濾鏡單元2，包括包圍在色彩濾鏡單元I外周的無色色彩濾鏡。
[0043]具體的，通?；珵榧t色、綠色和藍色。R色彩濾鏡即為僅允許透過紅光的濾鏡，G色彩濾鏡即為僅允許透過綠光的濾鏡，B色彩濾鏡即為僅允許透過藍光的濾鏡。而無色色彩濾鏡為允許透過全部顏色光的濾鏡，光線通過該無色色彩濾鏡可以直接照射得到圖像傳感器上，具體的，該