[发明专利]基于颜色滤光器阵列的图像处理方法

说明书

本发明公开了一种颜色滤光器阵列以及图像处理方法，其中颜色滤光器阵列包括多个M行N列的彩色滤光阵列以及将各相邻的彩色滤光阵列分隔的多个透明滤光阵列，其中M≥3，N≥3，每一透明滤光阵列包括多个透明滤光单元，每一彩色滤光阵列包括至少一个第一光谱响应的彩色滤光单元、至少一个第二光谱响应的彩色滤光单元、至少一个第三光谱响应的彩色滤光单元以及数个透明滤光单元，各透明滤光单元设置在各彩色滤光单元之间，以使得任意方向上的两个彩色滤光单元之间有至少一个透明滤光单元。

技术领域

本发明涉及图像成像技术领域，尤其涉及一种颜色滤光器阵列以及基于该颜色滤光器阵列的图像处理方法。

背景技术

数字彩色图像通常使用红绿蓝三种基色来表示颜色，在常见的图像传感器中，为了获取彩色图像，通常使用颜色滤光器阵列(CFA)来过滤光线。通常图像传感器上的每个像素都覆盖滤光器，使得每个像素都只能接收单色红光、单色绿光、单色蓝光中的一种。经过CFA过滤之后得到的图像为Raw图，Raw图必须经过颜色插值处理过程才能得到一张全彩图像。

CFA的种类有很多，最常使用的是Bayer型的CFA，其特点是绿色分量占 50％，红色分量和蓝色分量各占25％。但是由于所有像素都只接收到单色光，每个像素进光量都会降低到原来的三分之一，因此降低了每个像素的光灵敏度。通过这种方法处理图像会使得图像的解析度下降，图像中不同颜色之间的过渡不自然，会出现轻微的颜色异常。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种颜色滤光器阵列，有利于增加图像传感器的进光量，进而提升图像的解析度。

本发明的目的之二在于提供一种基于颜色滤光器阵列的图像处理方法，有利于得到解析度高、色彩还原能力好的图像。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种颜色滤光器阵列，其特征在于，包括多个M行N列的彩色滤光阵列以及设于各所述彩色滤光阵列之间的多个透明滤光阵列，其中M≥3，N≥3，相邻的所述彩色滤光阵列被所述透明滤光阵列分隔，每一所述透明滤光阵列包括数个透明滤光单元，每一所述彩色滤光阵列包括至少一个第一光谱响应的彩色滤光单元、至少一个第二光谱响应的彩色滤光单元、至少一个第三光谱响应的彩色滤光单元以及设置在各个所述彩色滤光单元之间数个透明滤光单元，以使得在任意方向上，所述颜色滤光器阵列的两个所述彩色滤光单元之间有至少一个所述透明滤光单元。

进一步地，每一所述彩色滤光阵列中的各所述彩色滤光单元位于所述彩色滤光阵列的顶点。

进一步地，所述彩色滤光阵列为3行3列的正方形阵列，各相邻的所述彩色滤光阵列之间的所述透明滤光阵列为一行或一列，所述彩色滤光阵列包括一个所述第一光谱响应的彩色滤光单元、一个所述第二光谱响应的彩色滤光单元、两个所述第三光谱响应的彩色滤光单元以及五个所述透明滤光单元。

可变形地，所述彩色滤光阵列为4行4列的正方形阵列，各相邻的所述彩色滤光阵列之间的所述透明滤光阵列为两行或两列，所述彩色滤光阵列包括一个所述第一光谱响应的彩色滤光单元、一个所述第二光谱响应的彩色滤光单元、两个所述第三光谱响应的彩色滤光单元以及十二个所述透明滤光单元。

进一步地，所述第一光谱响应的彩色滤光单元为红色滤光单元，只允许红光通过；所述第二光谱响应的彩色滤光单元为蓝色滤光单元，只允许蓝光通过；所述第三光谱响应的彩色滤光单元为绿色滤光单元，只允许绿光通过。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种基于所述颜色滤光器阵列的图像处理方法，所述颜色滤光器阵列定位在一像素阵列之上，所述像素阵列包括多个像素单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取与所述彩色滤光单元对应的所述像素单元的初始单色信息，获取与所述透明滤光单元对应的所述像素单元的初始亮度信息；