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【蜗牛黑板报】图像传感器sensor的demosaic和remo

【蜗牛黑板报】图像传感器sensor的demosaic和remo

作者: 技术是神奇的 | 来源:发表于2021-06-24 20:55 被阅读0次

背景说明: 英文单词mosaic是马赛克的意思,sensor出的原始图像是raw数据,它是符合拜耳阵列(Bayer Pattern)的。因为拜耳阵列中的G含量偏多,所以原始raw图像整体应该就是偏绿的。同时需要说明的是,这种符合拜耳阵列的原始raw数据,因为看起来像打马赛克一样,所以也经常被称之为马赛克图像,即我们这里谈的mosaic.

为什么要做demosaic?

sensor输出的原始的raw格式图像,可以说就是一副马赛克图像(mosaic)。因此,要想得到一副正常的图像,就需要做一个去马赛克的过程(de: 含有"去掉"等意思,如单词desalt 意思是:除去盐分,所以这里称之为demosaic可谓形象生动),这一过程是必不可少的。

那么具体怎么做demosaic呢?简单来说,就是通过插值算法,把拜耳阵列中的GRRB分别插值为4个RGB,从而得到一副正常的图像。


图片来自百度.png

为什么要做remosaic?

这是对4in1这种sensor说的。

由于4in1 sensor像素的特殊排列关系: 四个同色像素排在一起, 即所谓的quad-bayer排列。


图片来自知乎.png

如上图,这种就是quad-bayer排列的结构。
1)当我们把相同颜色的每四个小像素作为一个整体来看的话,就又是满足经典的拜耳阵列(RGGB)结构。由于每4个像素被合并成1个像素,此时图像大小缩小为原来的1/4,但是由于合并了更多的像素,所以在暗环境下,采用四合一的方案,图像效果更好。

2)当我们把这些颜色重新排列组合一下,每四个像素分别重新排列组成RGGB的结构,此时整幅图就是一个拜耳阵列,图像大小就是实际大小(full size),这种处理方法叫做remosaic(re:含有重新的意思,如:restart 重新)。

总之,举例来说,一颗最大输出尺寸为48M的4in1 sensor,当它需要做4in1时,输出的尺寸就是12M。当它需要最大尺寸(full size)输出时,就需要做一下remosaic,然后就可以输出48M的图像了。当然,要想得到正常的图像,remosaic之后还需要再做一下demosaic。

最后,需要再一次强调的是,对于4in1 sensor,做完remosaic之后,还需要做demosaic。因为demosaic是必不可少的过程。

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