改进的Bayer插值算法及其硬件实现

• 作者: 朱波 汶德胜 王飞
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 工学
• 关键词: Bayer格式 彩色插值 梯度 FPGA
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 图像和信息处理
• 页码范围: 1211-1218
• 页数: 8页
• 分类号: TP391.41
• 语种: 中文

摘要

为了改善彩色恢复效果,降低硬件设计的复杂度,提出了一种基于Bayer格式图像彩色插值改进算法.首先,对Bayer格式原图进行二阶拉普拉斯修正,获取水平方向和垂直方向的绿色分量(G)H和(G)V；然后,计算红色通道和蓝色通道分别与绿色分量的水平色差R-(G)H、B-(G)H和垂直色差R-(G)V、B-(G)V,再对色差方向插值,得到水平和垂直方向的梯度并进行比较,根据比较结果选择(G)H或(G)V作为选定像素处的绿色分量(G)；当整幅图像的绿色分量得到后,利用给定像素周围的4个色差进行插值计算,分别得到红色分量(R)和蓝色分量(B),从而完成彩色图像的恢复.试验结果表明,改进的算法在峰值信噪比(PSNR)上相比双线性插值(BI)算法,R、G、B三通道均提高15 dB左右,且图像目视细节丰富,伪彩色得到有效抑制,特别是硬件实现难度方面和线性算法相当,能够做到硬件实时处理.目前,算法已经在Xilinx FPGA上实现,并工程应用,满足了项目实际需要.