用于處理圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置具有用于在規(guī)則設置的第一像素上的至少一個第一顏色和第二顏色的馬賽克濾波器，圖像處理裝置構成用于：為在第一像素之間的中間位置處的第二像素確定第二顏色的顏色值。該確定包括為第一顏色和第二顏色，通過借助于相應的局部濾波器在中間位置的附近內插相應的顏色的像素來確定顏色的低噪聲的顏色值；通過借助于局部濾波器在中間位置的附近區(qū)域中內插至少第一顏色的像素來確定中間位置處的亮度值，局部濾波器的濾波器系數(shù)滿足第一條件：濾波器系數(shù)的重心對應于中間位置；基于第二顏色的低噪聲的顏色值以及第一顏色的低噪聲的顏色值和亮度值之間形成的差構成的總和來確定中間位置處的第二顏色的顏色值。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于處理圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置，所述圖像傳感器具有用于在規(guī)則設置的第一像素上的至少一個第一顏色和第二顏色的馬賽克濾波器，以及涉及一種數(shù)碼相機，所述數(shù)碼相機包括圖像傳感器和圖像處理裝置。本發(fā)明此外涉及一種相應的圖像處理方法以及一種計算機設備和一種計算機程序產品。

背景技術

在工業(yè)環(huán)境中，經常使用數(shù)碼相機，例如在德國專利申請DE 10 2013 000 301中所描述的并且在該處在圖1中所示出的數(shù)碼相機。

圖1示意性地并且示例性地示出具有鏡頭22的數(shù)碼相機10的構造。圖像場景30經由鏡頭22成像到圖像傳感器31上，所述圖像傳感器具有規(guī)則設置的光敏元件，即所謂的像素。圖像傳感器31將電子數(shù)據(jù)傳送給通常位于相機10中的計算單元32，所述計算單元例如包括處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或者所謂的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。在此會需要：例如借助于模數(shù)轉換器(在附圖中未示出)，將模擬的圖像數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字的圖像數(shù)據(jù)。在計算單元32中，在隨后將圖像數(shù)據(jù)經由接口(界面)33作為電子信號34輸出之前，必要時仍基于這些圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行期望的數(shù)學運算，例如顏色校正或者換算為另一圖像格式。替選地，輸出圖像也能夠在數(shù)碼相機10外部計算，例如借助于計算機計算。

作為數(shù)碼相機不僅使用單色的黑白相機而且使用多色的彩色相機。用于拍攝彩色圖像的最常用的方法是使用所謂的馬賽克濾波器，例如所謂的拜耳模板，所述拜耳模板從美國專利文獻US 3,971,065(在該處尤其圖6)中已知。在此，在像素上存在由用于紅(R)、綠(G)和藍(B)的顏色濾波器構成的規(guī)則圖案，使得每個像素僅對于相應顏色的光是敏感的。在拜耳模板中，綠色通常是藍色或紅色的兩倍。

數(shù)碼彩色相機的使用者通常希望使用彩色圖像，其中對于每個像素位置存在完整的顏色值。在此，將這種顏色值理解為顏色空間中的位置。最常用的顏色空間是三維的，例如RGB顏色空間、sRGB顏色空間、XYZ顏色空間、YUV顏色空間或者L*a*b*顏色空間。顏色值通常具有三個分量作為三維的顏色空間的位置。本領域技術人員已知用于將一個顏色空間的顏色值換算為另一顏色空間的顏色值的數(shù)學方法，例如參見A.Koschan和M.Abidi:“Digital Color Image Processing”,John WileySons,Hoboken,NJ,USA,2008。此外，已知用于傳輸顏色值的方法，例如作為8位RGB，作為12位RGB或者作為YUV4-2-2傳輸。

因為每個像素僅對于一種顏色的光是敏感的，即僅提供一維的信息，所以將確定該像素的顏色值作為三維的顏色空間中的值是欠定的。因此，通常為了確定所缺少的信息而加入相鄰像素的信號，尤其如下像素的信號，所述像素具有不同顏色的濾波器。這種數(shù)學方法被稱為去顏色轉換功能、去馬賽克或者濾色陣列(CFA)內插。作為去顏色轉換功能的結果，于是對于每個像素存在多維的顏色值。

也已知如下數(shù)碼相機，所述數(shù)碼相機已經在圖像傳感器平面上針對每個像素產生多于一個的顏色值(例如參見按美國專利文獻US6,614,478的圖4)。這種在此也稱為多重傳感器相機的數(shù)碼相機，通常具有分束器，借助于所述分束器在多個、彼此對準的圖像傳感器上成像圖像。然而，這種方法由于多個所需要的光學構件、電子構件和機械構件以及所需要的具有小的生產公差的高的精度而是非常昂貴的。