數(shù)碼圖像中莫爾條紋去除算法的研究.pdf

1、使用數(shù)碼相機(jī)時(shí)，當(dāng)拍攝接近于相機(jī)圖像傳感器上色彩濾鏡陣列分辨率的規(guī)則性圖案的場景時(shí)，例如細(xì)密的柵欄或者網(wǎng)格的織物等，相機(jī)輸出圖像就非常容易出現(xiàn)明顯的波紋狀彩色條紋圖案，該條紋圖案就叫做莫爾條紋。莫爾條紋實(shí)際上是圖像采樣過程中圖像傳感器的欠采樣引起的混疊現(xiàn)象。莫爾條紋在圖像中往往面積大，色偏明顯，嚴(yán)重影響了圖像質(zhì)量。由于莫爾條紋類型的多樣性與復(fù)雜性，莫爾條紋的消除實(shí)現(xiàn)相對比較困難，并且針對莫爾條紋消除的研究工作也并不多。 作者針對

2、此課題進(jìn)行了研究并完成算法的實(shí)現(xiàn)，針對最為常用的采用Bayer CFA色彩濾鏡陣列的單CCD/CMOS相機(jī)，對數(shù)碼圖像中莫爾條紋的形成機(jī)理、Bayer CFA的排列特性以及經(jīng)典的圖像插值算法進(jìn)行了深入仔細(xì)的分析和研究，并在此基礎(chǔ)上提出了消除莫爾條紋的圖像插值算法。該算法在圖像原始數(shù)據(jù)(RAWDATA)里檢測數(shù)碼圖像中莫爾條紋，并確定莫爾區(qū)域或者莫爾潛在區(qū)域；然后根據(jù)莫爾條紋可分為水平和垂直莫爾條紋的特點(diǎn)，沿水平和垂直兩個(gè)方向分別插值得到

3、兩張全彩色圖像，并基于區(qū)域相似度合并這兩張圖像，使合并結(jié)果圖不易產(chǎn)生偽色；非莫爾區(qū)域仍沿用傳統(tǒng)插值算法，并與插值后的莫爾區(qū)域合并，這樣圖像有效避免了莫爾條紋的同時(shí)又保證了其他區(qū)域的色彩質(zhì)量，不增加算法復(fù)雜度。 本文以含有各種類型的莫爾條紋圖像為樣本，基于MATLAB 7.0和VC++平臺實(shí)現(xiàn)了以上莫爾條紋檢測與消除算法，廣泛的樣本處理結(jié)果表明：該算法能有效消除圖像中的莫爾條紋，并不影響數(shù)碼相機(jī)經(jīng)典圖像成像體系的圖像細(xì)節(jié)質(zhì)量和復(fù)雜