彩色图像边缘伪影的识别及去除方法OA

【目的】为了识别及去除彩色图像的边缘伪影像素,提高颜色表征的准确性,提出一种识别并去除彩色图像边缘伪影的方法。【方法】在MATLAB软件中构建模拟生成彩色图像的仿真程序,将黑色不透光的仿真颗粒作为研究对象,模拟在彩色滤色阵列(color filter array,CFA)中Bayer模式下由彩色图像的原始格式(RAW)图像向RGB(red,green and blue channels,RGB)格式图像转化的过程;搭建彩色图像拍摄装置,获得圆点标定板图像后标定黑色圆点的实际大小和颜色,研究彩色图像边缘伪影的形成规律,采用仿真与实验相结合方法分别研究彩色图像的6种去马赛克插值算法以及镜头色散成像对伪影像素个数的影响;采用红、蓝聚苯乙烯颗粒和黄、白氨咖黄敏药物颗粒作为应用对象,拍摄颗粒并获取颗粒彩色图像,然后分析去除伪影前、后颜色矩和色品坐标图的变化,验证识别和去除伪影像素的方法在拍摄不同颗粒彩色图像时的适用性和通用性。【结果】6种插值算法对转换生成的RGB图像的平均色差值、最大色差值和色差众数值均有不同程度的影响,采用仿真法生成的彩色图像的边缘伪影像素个数为2~3,采用拍摄方法获得的黑色圆点图像的边缘伪影像素个数大于3;当去除伪影像素个数为5时,标定板黑色圆点图像中的R、G、B通道值的标准差都小于0.01,接近背景噪声水平,伪影已被有效去除,颜色波动降至最低;去除边缘伪影像素个数为5时,聚苯乙烯和氨咖黄敏药物的颗粒图像的颜色矩中的一阶矩都有所增大,二、三阶矩均有所减小,颗粒像素点在色品坐标图中的分布区域明显减小,坐标点聚集性增强,准确反映了颗粒的真实颜色。【结论】边缘伪影像素的识别与去除方法可以减少彩色图像中的统计色差,使彩色图像的整体亮度更接近实物颜色的真实值,颜色的波动性减小,亮暗色比例均衡,实现了彩色图像的颜色保真与形态保真的双重目标。