[发明专利]一种结合RAW图像去噪的简单透镜图像复原方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像复原领域，具体指一种结合RAW图像去噪的简单透镜图像复原方法。

背景技术

近年来，简单透镜计算成像逐渐成为图像复原领域一个新的研究方向。简单透镜计算成像旨在利用前端尽可能简单的光学镜头结构结合后期图像计算方法，得到与单反相机等高端相机近似的成像质量。简单透镜计算成像能极大地降低镜头的光学设计成本，在图像复原和光学设计领域都具有重要的研究价值。

现有的简单透镜图像计算方法都是针对简单透镜得到的RGB图像直接进行处理，默认图像的模糊主要由镜头的像差和色散导致，但是在图像的采集和传输过程中，图像质量经常受到各种噪声的影响而下降，由于采集和各种元器件容易受到强干扰会产生脉冲噪声，由于照明不稳定，镜头灰尘以及非线性的信道传输引起的图像退化都会产生不同种类的噪声，这里的噪声是在图像传感器获取图像数据时的噪声污染。RAW图像是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据，是无损的，包含了物体原始的颜色信息等，图像传感器获取图像数据所产生的噪声也体现在RAW图像中。现有的简单透镜计算成像方法所处理的RGB图像是由RAW图像转换得到的，只考虑到由镜头像差和色散所导致的图像模糊，并没有涉及传感器获取图像数据时的噪声污染，而且普通RGB图像去噪方法对RAW图像是不合适的。为进一步提高简单透镜计算成像质量，滤除传感器获取图像数据时的噪声污染，是简单透镜成像急需解决的问题。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种在简单透镜成像过程中能有效滤除传感器获取图像数据时噪声的方法，以进一步提高简单透镜计算成像的质量。

一种结合RAW图像去噪的简单透镜图像复原方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：获取简单透镜直接拍摄得到的RAW图像，对RAW图像进行去噪；

所述步骤一中对RAW图像进行去噪的具体方法是将RAW格式图像按不同颜色通道分成四个图像块R、G1、G2、B，对每个图像块进行均值滤波去噪，再拼接成RAW格式图像。

步骤二：将RAW图像转换成RGB图像；

所述步骤二中将RAW图像转换成RGB图像通过matlab实现。

步骤三：对RGB图像进行图像复原，得到复原之后的清晰图像；

所述步骤三中对RGB图像进行图像复原使用基于最大后验概率MAP的盲卷积图像复原算法，该算法的目标函数为：

其中，K表示简单透镜的模糊核，I表示清晰图像，B表示待复原的模糊图像，||K*I-B||²表示数据拟合项，||I||表示图像先验，||K||表示模糊核先验，λ₁和λ₂分别表示图像先验和模糊核先验的权重。

所述图像先验使用服从重尾分布的先验所述模糊核先验使用稀疏先验||K||²。

本发明有益效果：与现有简单透镜计算成像方法相比，本发明的方法在校正由镜头像差和色散所导致的图像模糊时，还能有效滤除传感器在获取图像数据时的噪声，可进一步提高简单透镜计算成像的图像复原质量。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是Bayer数据格式；

图3是RAW格式图像按不同颜色通道分成的四个图像块；

其中，(a)是R通道图像块，(b)是G通道图像块1，(c)是G通道图像块2，(d)是B通道图像块。

图4是去噪后的RAW图像转换成的RGB图像；

图5是最终的复原清晰图像；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供的一种结合RAW图像去噪的简单透镜图像复原方法，包括如下步骤：

步骤一：获取简单透镜直接拍摄得到的RAW图像，对RAW图像进行去噪。