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CN111741277B - 图像处理的方法和图像处理装置 - Google Patents

图像处理的方法和图像处理装置 Download PDF

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CN111741277B
CN111741277B CN202010670512.4A CN202010670512A CN111741277B CN 111741277 B CN111741277 B CN 111741277B CN 202010670512 A CN202010670512 A CN 202010670512A CN 111741277 B CN111741277 B CN 111741277B
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Abstract

本申请实施例提供了一种图像处理的方法和图像处理装置，该方法包括：对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图；将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像以及将所述第二采样图内插成全W像素图像；对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像；根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。本申请实施例的方法和装置，能够将WRGB图像转换成RGB图像，并且是在RGB图像上进行融合，使得对生成的RGB图像在注入空间细节信息的同时能更好的保持W的亮度信息，从而可以有效地提升暗光下的图像质量。

Description

图像处理的方法和图像处理装置
技术领域
本申请实施例涉及图像领域，并且更具体地，涉及图像处理的方法和图像处理装置。
背景技术
白红绿蓝(WRGB)是在原有红绿蓝(RGB)的基础上加入了白色(W)像素，成为四色型像素设计。与RGB相比，WRGB能吸收更多的光，从而具有更高的灵敏度，尤其在低光条件下具有更好的成像性能。
虽然WRGB在灵敏度方面有所提高，但是仍会遭受空间分辨率下降的困扰，从而导致图像质量不高。
发明内容
本申请实施例提供一种图像处理的方法和图像处理装置，能够将WRGB图像转换成RGB图像，并且是在RGB图像上进行融合，使得对生成的RGB图像在注入空间细节信息的同时能更好的保持W的亮度信息，从而可以有效地提升暗光下的图像质量。
第一方面，提供了一种图像处理的方法，该方法包括：对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图；将该第一采样图转换成拜耳阵列图像以及将该第二采样图内插成全W像素图像；对该拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像；根据该全W像素图像，对该第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：根据所述全W像素图像，将经过全色锐化处理的所述第一RGB图像进行图像还原处理，以生成所述第二RGB图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：根据所述全W像素图像，对经过图像还原处理的所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成所述第二RGB图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述图像还原处理包括自动白平衡AWB、颜色校正矩阵CCM、伽马GAMA或色调曲线TONE CURVER。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像，包括：对所述第一采样图进行平均值运算，获取所述拜耳阵列图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像，包括：分别对所述拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；将所述第五采样图内插成全G像素图像；根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像；根据所述全G像素图像、所述全R像素图像以及所述全B像素图像，生成所述第一RGB图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像，包括：对所述全G像素图像和所述第三采样图进行引导滤波处理，获取所述全R像素图像的初始估计图，以及对所述全G像素图像和所述第四采样图进行引导滤波处理，获取所述全B像素图像的初始估计图；获取所述第三采样图与所述全R像素图像的初始估计图之间的第一残差图，以及获取所述第四采样图与所述全B像素图像的初始估计图之间的第二残差图；对所述第一残差图进行线性插值得到第一全分辨率残差图以及对所述第二残差图进行线性插值得到第二全分辨率残差图；对所述全R像素图像的初始估计图与所述第一全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全R像素图像，以及对所述全B像素图像的初始估计图与所述第二全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全B像素图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：对所述第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像，包括：对所述第三RGB图像以及所述全W像素图像进行导向滤波处理，以生成所述第二RGB图像。
第二方面，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括：采样单元，用于对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图；拜耳阵列生成单元，用于将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像；内插单元，用于将所述第二采样图内插成全W像素图像；第一RGB图像生成单元，用于对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像；第二RGB图像生成单元，用于根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述第二RGB图像生成单元具体用于：根据所述全W像素图像，将经过全色锐化处理的所述第一RGB图像进行图像还原处理，以生成所述第二RGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第二RGB图像生成单元具体用于：根据所述全W像素图像，对经过图像还原处理的所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成所述第二RGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述图像还原处理包括自动白平衡(Automatic white balance，AWB)、颜色校正矩阵(ColorCorrection Matrix，CCM)、伽马GAMMA或色调曲线TONE CURVER。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述拜耳阵列生成单元具体用于：对所述第一采样图进行平均值运算，获取所述拜耳阵列图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一RGB图像生成单元具体用于：分别对所述拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；将所述第五采样图内插成全G像素图像；根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像；根据所述全G像素图像、所述全R像素图像以及所述全B像素图像，生成所述第一RGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一RGB图像生成单元具体用于：对所述全G像素图像和所述第三采样图进行引导滤波处理，获取所述全R像素图像的初始估计图，以及对所述全G像素图像和所述第四采样图进行引导滤波处理，获取所述全B像素图像的初始估计图；获取所述第三采样图与所述全R像素图像的初始估计图之间的第一残差图，以及获取所述第四采样图与所述全B像素图像的初始估计图之间的第二残差图；对所述第一残差图进行线性插值得到第一全分辨率残差图以及对所述第二残差图进行线性插值得到第二全分辨率残差图；对所述全R像素图像的初始估计图与所述第一全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全R像素图像，以及对所述全B像素图像的初始估计图与所述第二全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全B像素图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述采样单元还用于：对所述第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；所述第二RGB图像生成单元具体用于：根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述第二RGB图像生成单元具体用于：对所述第三RGB图像以及所述全W像素图像进行导向滤波处理，以生成所述第二RGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述图像处理装置还包括：光电转换单元，用于采集所述WRGB图像。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，所述光电转换单元适用于电荷耦合装置(Charge-coupled Device，CCD)结构或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)结构。
第三方面，提供了一种芯片，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行上述第一方面或其各实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种图像处理装置，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行上述第一方面或其各实现方式中的方法。
第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面或其各实现方式中的方法。
附图说明
图1是根据本申请实施例的图像处理装置的系统架构图。
图2是拜耳阵列图像的示意图。
图3是WRGB图像的示意图。
图4是根据本申请实施例的图像处理的方法的示意性框图。
图5是根据本申请实施例的图像处理的方法的过程图。
图6是本申请实施例中的子采样图的各个像素值的示意图。
图7是本申请实施例的去马赛克处理的过程图。
图8是本申请实施例的全色锐化处理的过程图。
图9(a)、图9(b)以及图9(c)分别示出了同一幅图的WRGB图像以及使用本申请实施例的图像处理的方法所得到的效果图。
图10示出了本申请实施例的图像处理装置的示意性框图。
图11示出了本申请实施例的芯片的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图像处理装置是利用像素阵列的光电转换功能，将成像对象的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号，进而获得成像对象的图像。图1示出了一种图像处理装置100的示意性框图，该图像处理装置100可以指任意电子设备，例如，该图像处理装置100可以为手机；或者，该图像处理装置100也可以为电子设备的一部分，例如，可以为电子设备中的摄像模组，本申请实施例并不限于此。
如图1所示，图像处理装置100通常包括像素阵列(Pixel Array)101(或者也可以称为光电转换单元101或者图像传感器101)、信号读取电路102、信号处理器103、控制器104、接口电路105以及电源106。其中，像素阵列101的电信号输出端与信号读取电路102的输入端连接，像素阵列101的控制端与控制器104的输出端连接，信号读取电路102的输出端与信号处理器103的输入端连接，电源106用于为信号读取电路102、信号处理器103、控制器104以及接口电路105提供电源。
其中，像素阵列101用于采集经由成像对象返回的光信号，并将该光信号转换为电信号，通过电信号强弱反应成像对象的光像。信号读取电路102用于读取每个像素输出的电信号。信号处理器103用于对像素阵列输出的电信号进行模数转换，输出成像对象的图像数据。接口电路105用于向外传输图像数据。控制器104用于输出控制信号，控制信号用于控制像素阵列中每个像素协同工作。
其中，图像处理装置100的核心部件就是像素阵列101。像素阵列101中的每个像素结构相似，通常每个像素结构可以包括透镜(或者微透镜)、滤光片(Color Filter)以及光敏元件。其中，透镜位于滤光片的上方，滤光片位于光敏元件的上方。经由成像对象后返回的光经过透镜聚焦后，由透镜出射区域射出，经过滤光片过滤后，射入例如光电二极管(Photo-Diode，PD)等光敏元件，由光敏元件将光信号转换为电信号。根据不同滤光片所能透过的光的类型，像素可以包括红色像素(以下称为R像素)、绿色像素(以下称为G像素)以及蓝色像素(以下称为B像素)。R像素是指经过滤光片过滤后仅有红色光射入光敏元件，G像素和B像素的原理与R像素相同，此处不再赘述。
其中，图像传感器生成彩色图像数据的原理为：像素阵列中每个像素仅能将一种类型的光信号转换为电信号，再结合周围其他类型的像素采集的光信号进行插值运算，即可还原出当前像素所采集区域的图像颜色，这一过程也称作去马赛克(Demosaicing)，通常在处理器中完成。例如：当前像素为R像素，R像素仅能将红色光信号转换电信号，则可以结合周围的B像素或者G像素采集的电信号，还原出当前像素的蓝色光和绿色光强度，确定当前像素的图像颜色。
因此，为了采集彩色图像，需要像素阵列中包括的光敏元件阵列上方设置颜色特定排布的滤色器，或者也可以称为颜色滤镜阵列(Color Filter Array，CFA)。目前，对于大部分像素阵列，例如CCD和CMOS图像传感器，其包括的CFA采用如图2所示的基于RGB三原色的Bayer格式。Bayer格式的特点是其基本单元是一个2×2的四像素阵列，包括1个红色像素R，一个蓝色像素B以及2个绿色像素G，其中，两个绿色像素G共顶角相邻设置。由于任一像素实际只能获得RGB中某一种颜色的信号，要还原出完整的色彩信息就必须通过特定的图像处理算法加以实现。
这种纯RGB的bayer布局，仅允许通过特定颜色的光，也就是会截断大部分的光子，那么在低光照环境下，就可能无法准确的还原图像。因此，采用如图3所示的基于WRGB四色型像素设计的CFA应运而生，其主要是将发送全部波长光的白色像素W添加至RGB阵列中。与标准的Bayer CFA相比，WRGB CFA能吸收更多的光，可以增加每个像素的电荷积累量，从而具有更高的灵敏度，尤其在低光条件下有更好的成像性能。
但是WRGB CFA也同样存在问题：颜色分辨率降低，颜色噪声增加以及图像质量退化。因此，本申请实施例提供了一种图像处理的方法，以此来解决该问题。
需要说明的是，WRGB是指包括W像素、R像素、G像素和B像素的格式，该格式与各个像素的排列方式无关，其也可以称为RGBW。
图4示出了本申请实施例的图像处理的方法200的示意性框图。该方法200可以由图1所示的图像处理装置100执行，具体地，可以由图像处理装置100中的处理器103执行。如图4所示，该方法200可以包括以下部分或全部内容：
S210，对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图。
S220，将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像。
S230，将所述第二采样图内插成全W像素图像。
S240，对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像。
S250，根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
需要说明的是，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请实施例中的图像传感器(即像素阵列或光电转换单元)可以包括感光单元阵列和如图3所示的滤光单元阵列，其中，滤光单元阵列中的滤光单元可以与感光单元阵列中的感光单元一一对应。滤光单元阵列中的绿色滤光单元用于输出绿光，红色滤光单元用于输出红光，蓝色滤光单元用于输出蓝光，白色滤光单元用于输出白光，感光单元阵列中与绿色滤光单元对应的感光单元输出G像素，与蓝色滤光单元对应的感光单元输出B像素，与红色滤光单元对应的感光单元输出R像素，与白色滤光单元对应的感光单元输出W像素，即图像传感器采集的图像格式为WRGB。
图像传感器可以将采集到的WRGB图像发送给处理器，由处理器执行上述过程。图5示出了处理器执行的本申请实施例的图像处理流程的架构。具体地，结合图4和图5，在S210中，处理器对获取到的WRGB图像进行子采样(subsampling)，分别获得只包括B像素、R像素以及G像素的第一采样图和只包括W像素的第二采样图，其中，第一采样图中B像素、R像素以及G像素的位置仍为WRGB图像中对应像素的位置，第二采样图中W像素的位置也同样是WRGB图像中W像素的位置。
可选地，在S220中，处理器可以将该第一采样图转换成拜耳阵列图像，例如，处理器可以对第一采样图进行求平均值运算，以获得拜耳阵列图像。假设第一采样图中各个像素值如图6所示，那么，转换后的拜耳阵列图像中各个像素值可以分别为
Figure GDA0003448840820000081
可选地，处理器还可以对第一采样图进行其他运算，例如求最大值运算，以获得拜耳阵列图像。即转换后的拜耳阵列图像中各个像素值可以分别为max{B1,2,B2,1},max{G1,4,G2,3},max{G3,2,G4,1},max{R3,4,R4,3}。
可选地，在S230中，处理器可以将第二采样图内插成全W像素图像。也就是说，在WRGB图像中除了W像素以外的像素的位置设置W像素，可以得到全分辨率的亮度图像。
如图5所示，由于转换后的拜耳阵列图像为低分辨率的图像，因此，可以对转换后的拜耳阵列图像进一步进行处理。可选地，在S240中，处理器可以对转换后的拜耳阵列图像进行去马赛克(Demosaicing)处理，得到低分辨率的第一RGB图像。
可选地，在本申请实施例中，分别对所述拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；将所述第五采样图内插成全G像素图像；根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像。
下面将结合图7详细描述去马赛克处理的具体流程。其中，去马赛克处理的输入为拜耳阵列图像，输出为第一RGB图像。
步骤1：可以对拜耳阵列图像分别在R像素、B像素和G像素位置进行子采样，得到对应的采样图，即第三采样图、第四采样图和第五采样图，分别记为Rs，Bs，Gs。
步骤2：对Gs进行线性插值，得到插值后的全G像素图像，记为G。
步骤3：根据G和Rs，获取全R像素图像，记为R；根据G和Bs，获取全B像素图像，记为B。具体地，
步骤3.1：以G为导向图，对G和Rs运用导向滤波算法，得到R通道全分辨率的初始估计图，即全R像素图像的初始估计图，记做
Figure GDA0003448840820000091
以G为导向图，对G和Bs运用导向滤波(GuidedFilter)算法，得到B通道全分辨率的初始估计图，即全B像素图像的初始估计图，记做
Figure GDA0003448840820000092
可选地，步骤3.1中的导向滤波算法也可以替换为其他算法，例如联合双边滤波、混合颜色映射(Hybrid Color Mapping，HCM)。
步骤3.2：在R通道位置计算出残差ΔR，数学表示为
Figure GDA0003448840820000093
MR表示二值图，在R通道位置值为1，其他位置值为0；在B通道位置计算出残差ΔB，数学表示为
Figure GDA0003448840820000094
MB表示二值图，在B通道位置值为1，其他位置值为0。
步骤3.3，对步骤3.2得到的残差ΔR进行线性插值得到插值后的全分辨率残差图
Figure GDA0003448840820000095
对步骤3.2得到的残差ΔB进行线性插值得到插值后的全分辨率残差图
Figure GDA0003448840820000096
步骤3.4，将步骤3.3得到的全分辨率残差图
Figure GDA0003448840820000097
与步骤3.1得到的R通道全R像素图像的初始估计图
Figure GDA0003448840820000098
进行点加，得到插值后的R通道图，即全R像素图像；将步骤3.3得到的全分辨率残差图
Figure GDA0003448840820000099
与步骤3.1得到的全B像素图像的初始估计图
Figure GDA00034488408200000910
进行点加，得到插值后的B通道图，即全B像素图像。
步骤4，将步骤2和步骤3中得到的全G像素图像、全R像素图像以及全B像素图像合并，得到第一RGB图像。
需要说明的是，经过马赛克处理得到的第一RGB图像为低分辨率的图像，为了得到全分辨率的第二RGB图像，还需要对该第一RGB图像进行下一步的处理。
可选地，在S250中，处理器可以根据全W像素图像，对进行马赛克处理后的第一RGB图像进行全色锐化(Pansharpening)处理，得到全分辨率的第二RGB图像。其中，所谓全色锐化，也叫图像融合。
可选地，在本申请实施例中，所述全色锐化处理可以包括：对所述第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像。
下面将结合图8详细描述全色锐化的具体流程。其中，输入的是低分辨率的第一RGB图像，记为RGB1r和全W像素图像，记为W，输出为全分辨率的第二RGB图像，记为RGB。
步骤1：可以对RGB1r运算双线性插值得到上采样后的RGB的初始估计图，记为RGBhr，该RGB的初始估计图为全分辨率的图像。
步骤2：可以以W为导向图，对RGBhr的R，G，B通道分别运用导向滤波运算，得到RGB。具体地，以R通道为例，数学上表示为：
Ri,j＝ap,q·Wi,j+bp,q
Figure GDA0003448840820000101
Figure GDA0003448840820000102
类似地，以B通道为例，数学上表示为：
Bi,j＝ap,q·Wi,j+bp,q
Figure GDA0003448840820000103
Figure GDA0003448840820000104
类似地，以G通道为例，数学上表示为：
Gi,j＝ap,q·Wi,j+bp,q
Figure GDA0003448840820000111
Figure GDA0003448840820000112
其中，Ri，j为RGB中R像素图像中i,j位置的像素值，Bi，j为RGB中B像素图像中i,j位置的像素值，Gi，j为RGB中G像素图像中i,j位置的像素值，Rhri，j为RGBhr中R像素图像中i,j位置的像素值，Bhri，j为RGBhr中B像素图像中i,j位置的像素值，Ghri，j为RGB中G像素图像中i,j位置的像素值，Wi，j为W中i,j位置的像素值，ωp,q表示p,q大小的窗口。
因此，本申请实施例的图像处理的方法，可以将WRGB图像转换为RGB图像，并且是在RGB图像上融合W图像，使得处理后的RGB图像在空间细节信息注入的同时能更好地保持W的亮度信息，从而可以有效地提升低光照条件下的图像质量。
可选地，在本申请实施例中，还可以对处理得到的RGB图像进行图像还原(ColorReproduction)处理。例如，可以对第一RGB图像进行图像还原处理，并且根据全W像素图像，对进行图像还原处理后的第一RGB图像进行全色锐化处理，进而得到第二RGB图像。该方案方便、灵活简单，可以适配于现存的图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)和图像处理芯片。
再例如，可以在根据全W像素图像，对第一RGB图像进行全色锐化之后，再进行图像还原处理，进而得到第二RGB图像。该方案更有利于RGB图像的颜色还原。
图9(a)、图9(b)以及图9(c)分别示出了同一幅图的WRGB图像以及使用本申请实施例的技术方案所得到的效果图。其中，图9(a)为WRGB图像，图9(b)为先进行图像还原处理，再进行全色锐化处理得到的RGB图像，图9(c)为先进行全色锐化处理，后进行图像还原处理得到的RGB图像，显然，本申请实施例的技术方案可以提高图像质量。
上文中详细描述了根据本申请实施例的图像处理的方法，下面将结合图10，描述根据本申请实施例的图像处理装置，方法实施例所描述的技术特征适用于以下装置实施例。
图10示出了本申请实施例的图像处理装置300的示意性框图，如图10所示，该图像处理装置300包括：
采样单元310，用于对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图。
拜耳阵列生成单元320，用于将该第一采样图转换成拜耳阵列图像。
内插单元330，用于将该第二采样图内插成全W像素图像。
第一RGB图像生成单元340，用于对该拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像。
第二RGB图像生成单元350，用于根据该全W像素图像，对该第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
因此，本申请实施例的图像处理装置，能够将WRGB图像转换成RGB图像，并且是在RGB图像上进行图像融合，使得对生成的RGB图像在注入空间细节信息的同时能更好的保持W的亮度信息，从而可以有效地提升暗光下的图像质量。
可选地，在本申请实施例中，该第二RGB图像生成单元具体用于：根据该全W像素图像，将经过全色锐化处理的该第一RGB图像进行图像还原处理，以生成该第二RGB图像。
可选地，在本申请实施例中，该第二RGB图像生成单元具体用于：根据该全W像素图像，对经过图像还原处理的该第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成该第二RGB图像。
可选地，在本申请实施例中，该图像还原处理包括自动白平衡AWB、颜色校正矩阵CCM、伽马GAMA或色调曲线TONE CURVER。
可选地，在本申请实施例中，该拜耳阵列生成单元具体用于：对该第一采样图进行平均值运算，获取该拜耳阵列图像。
可选地，在本申请实施例中，该第一RGB图像生成单元具体用于：分别对该拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；将该第五采样图内插成全G像素图像；根据该全G像素图像和该第三采样图获取全R像素图像，以及根据该全G像素图像和该第四采样图获取全B像素图像。
可选地，在本申请实施例中，该第一RGB图像单元具体用于：对该全G像素图像和该第三采样图进行引导滤波处理，获取该全R像素图像的初始估计图，以及对该全G像素图像和该第四采样图进行引导滤波处理，获取该全B像素图像的初始估计图；获取所述第三采样图与所述全R像素图像的初始估计图之间的第一残差图，以及获取所述第四采样图与所述全B像素图像的初始估计图之间的第二残差图；对所述第一残差图进行线性插值得到第一全分辨率残差图以及对所述第二残差图进行线性插值得到第二全分辨率残差图；对所述全R像素图像的初始估计图与所述第一全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全R像素图像，以及对所述全B像素图像的初始估计图与所述第二全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全B像素图像。
可选地，在本申请实施例中，该采样单元还用于：对该第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；该第二RGB图像生成单元具体用于：根据该第三RGB图像以及该全W像素图像，以生成该第二RGB图像。
可选地，在本申请实施例中，该处理第二RGB图像生成单元具体用于：对该第三RGB图像以及该全W像素图像进行导向滤波处理，以生成该第二RGB图像。
可选地，在本申请实施例中，该图像处理装置还包括：光电转换单元，用于采集该WRGB图像。
可选地，在本申请实施例中，该光电转换单元适用于电荷耦合装置CCD结构或互补金属氧化物半导体CMOS结构。
图11是本申请实施例提供的一种图像处理装置400示意性结构图。图11所示的图像处理装置400包括处理器410，处理器410可以从存储器中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。
可选地，如图11所示，图像处理装置400还可以包括存储器420。其中，处理器410可以从存储器420中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。
其中，存储器420可以是独立于处理器410的一个单独的器件，也可以集成在处理器410中。
可选地，该图像处理装置400具体可为本申请实施例的图像处理装置，并且该图像处理装置400可以实现本申请实施例的各个方法中由图像处理装置实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种芯片，该芯片包括处理器，处理器可以从存储器中调用并运行计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。
可选地，该芯片可应用于本申请实施例中的图像处理装置，并且该芯片可以实现本申请实施例的各个方法中由图像处理装置实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片，系统芯片，芯片系统或片上系统芯片等。
可选地，本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，其用于存储计算机程序，以实现本申请实施例中的方法。
应理解，本申请实施例的处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
应理解，上述存储器为示例性但不是限制性说明，例如，本申请实施例中的存储器还可以是静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)以及直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)等等。也就是说，本申请实施例中的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种图像处理的方法，其特征在于，包括：
对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图；
将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像以及将所述第二采样图内插成全W像素图像；
对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像，所述第一RGB图像包括的像素数量少于所述WRGB图像包括的像素数量；
根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：
根据所述全W像素图像，将经过全色锐化处理的所述第一RGB图像进行图像还原处理，以生成所述第二RGB图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：
根据所述全W像素图像，对经过图像还原处理的所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成所述第二RGB图像。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述图像还原处理包括自动白平衡AWB、颜色校正矩阵CCM、伽马GAMA或色调曲线TONE CURVER。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像，包括：
对所述第一采样图进行平均值运算，获取所述拜耳阵列图像。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像，包括：
分别对所述拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；
将所述第五采样图内插成全G像素图像；
根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像；
根据所述全G像素图像、所述全R像素图像以及所述全B像素图像，生成所述第一RGB图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像，包括：
对所述全G像素图像和所述第三采样图进行引导滤波处理，获取所述全R像素图像的初始估计图，以及对所述全G像素图像和所述第四采样图进行引导滤波处理，获取所述全B像素图像的初始估计图；
获取所述第三采样图与所述全R像素图像的初始估计图之间的第一残差图，以及获取所述第四采样图与所述全B像素图像的初始估计图之间的第二残差图；
对所述第一残差图进行线性插值得到第一全分辨率残差图以及对所述第二残差图进行线性插值得到第二全分辨率残差图；
对所述全R像素图像的初始估计图与所述第一全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全R像素图像，以及对所述全B像素图像的初始估计图与所述第二全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全B像素图像。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像，包括：
对所述第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；
根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像，包括：
对所述第三RGB图像以及所述全W像素图像进行导向滤波处理，以生成所述第二RGB图像。
10.一种图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置包括：
采样单元，用于对WRGB图像进行子采样，获取包括R像素、G像素以及B像素的第一采样图和包括W像素的第二采样图；
拜耳阵列生成单元，用于将所述第一采样图转换成拜耳阵列图像；
内插单元，用于将所述第二采样图内插成全W像素图像；
第一RGB图像生成单元，用于对所述拜耳阵列图像进行去马赛克处理，以生成第一RGB图像，所述第一RGB图像包括的像素数量少于所述WRGB图像包括的像素数量；
第二RGB图像生成单元，用于根据所述全W像素图像，对所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成第二RGB图像。
11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于，所述第二RGB图像生成单元具体用于：
根据所述全W像素图像，对经过全色锐化处理的所述第一RGB图像进行图像还原处理，以生成所述第二RGB图像。
12.根据权利要求10所述的图像处理装置，其特征在于，所述第二RGB图像生成单元具体用于：
根据所述全W像素图像，对经过图像还原处理的所述第一RGB图像进行全色锐化处理，以生成所述第二RGB图像。
13.根据权利要求11或12所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像还原处理包括自动白平衡AWB、颜色校正矩阵CCM、伽马GAMA或色调曲线TONE CURVER。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述拜耳阵列生成单元具体用于：
对所述第一采样图进行平均值运算，获取所述拜耳阵列图像。
15.根据权利要求10至12中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述第一RGB图像生成单元具体用于：
分别对所述拜耳阵列图像中R像素、B像素以及G像素的位置进行子采样，获取第三采样图、第四采样图和第五采样图；
将所述第五采样图内插成全G像素图像；
根据所述全G像素图像和所述第三采样图获取全R像素图像，以及根据所述全G像素图像和所述第四采样图获取全B像素图像；
根据所述全G像素图像、所述全R像素图像以及所述全B像素图像，生成所述第一RGB图像。
16.根据权利要求15所述的图像处理装置，其特征在于，所述第一RGB图像生成单元具体用于：
对所述全G像素图像和所述第三采样图进行引导滤波处理，获取所述全R像素图像的初始估计图，以及对所述全G像素图像和所述第四采样图进行引导滤波处理，获取所述全B像素图像的初始估计图；
获取所述第三采样图与所述全R像素图像的初始估计图之间的第一残差图，以及获取所述第四采样图与所述全B像素图像的初始估计图之间的第二残差图；
对所述第一残差图进行线性插值得到第一全分辨率残差图以及对所述第二残差图进行线性插值得到第二全分辨率残差图；
对所述全R像素图像的初始估计图与所述第一全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全R像素图像，以及对所述全B像素图像的初始估计图与所述第二全分辨率残差图进行点加运算，获取所述全B像素图像。
17.根据权利要求10至12中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述采样单元还用于：
对所述第一RGB图像进行上采样，得到第三RGB图像；
所述第二RGB图像生成单元具体用于：
根据所述第三RGB图像以及所述全W像素图像，以生成所述第二RGB图像。
18.根据权利要求17所述的图像处理装置，其特征在于，所述第二RGB图像生成单元具体用于：
对所述第三RGB图像以及所述全W像素图像进行导向滤波处理，以生成所述第二RGB图像。
19.根据权利要求10至12中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置还包括：
光电转换单元，用于采集所述WRGB图像。
20.根据权利要求19所述的图像处理装置，其特征在于，所述光电转换单元适用于电荷耦合装置CCD结构或互补金属氧化物半导体CMOS结构。
21.一种芯片，其特征在于，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
22.一种图像处理装置，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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