7、色彩插值与图像变换技术解析

色彩插值与图像变换技术解析

色彩插值算法

在数字成像设备中，由于成本和封装的考虑，通常仅使用单个电子传感器，因此色彩插值或去马赛克技术至关重要。以下介绍几种常见的色彩插值算法：

边缘感知插值算法

该算法根据亮度梯度为缺失的绿色值使用不同的预测器。对于仅包含红色或蓝色分量的每个像素，定义两个梯度（一个在水平方向，另一个在垂直方向）：
- 水平梯度：$\delta H = |G_{m,n - 1} - G_{m,n + 1}|$
- 垂直梯度：$\delta V = |G_{m - 1,n} - G_{m + 1,n}|$

基于这些梯度和某个阈值 $T$，插值算法如下：

begin
    if $\delta H < T$ and $\delta V > T$ (即水平方向更平滑) then
        $G_{m,n} \leftarrow (G_{m,n - 1} + G_{m,n + 1}) / 2$;
    else if $\delta H > T$ and $\delta V < T$ (即垂直方向更平滑) then
        $G_{m,n} \leftarrow (G_{m - 1,n} + G_{m + 1,n}) / 2$;
end

还有一种稍有不同的边缘感知插值算法使用色度梯度而非亮度梯度。

带拉普拉斯二阶校正的线性插值算法

该算法旨在提高包含大量尖锐边缘的插值图像的视觉质量。缺失颜色分量的估计步骤如下：