图像传感器中图像处理技术的算法改进及其硬件实现

摘要

图像传感器芯片在移动通讯、安全、医疗、娱乐等领域有着越来越广泛的应用。随着数码相机、拍照手机的大规模应用，图像传感器作为其核心影像部件，具有广阔的市场前景。其产生的图像作为一种影像产品，对图像处理有其特殊的要求，并以视觉效果最佳为其主要目的。在图像传感器所产生的图像中，噪声的存在会对图像质量产生极大地负面影响。为了得到优秀的图像质量，需要有效的噪声滤波算法。 传统滤波算法在对于混合噪声处理上有其局限性，难以取得良好的滤波效果；而近年提出的一些混合滤波算法一般运算十分复杂，较难用硬件实现。本文首先针对图像传感器产生图像的噪声进行建模；然后讨论并提出了新颖的噪声和图像边界的区分方法，并根据该方法提出了一种易于硬件实现的基于图案识别的自适应混合滤波器，并采用更加接近于人类感知的CIE94色差公式作为评判图像处理效果优劣的标准。仿真结果显示本文提出的滤波算法对图像传感器所产生图像中的高斯噪声和椒盐噪声均有较好的减噪效果。最后，本文对该算法进行了硬件实现和测试。 软件仿真的结果证明了本文提出算法的有效性。硬件实现的结果证明该算法能用简单的硬件实现，并可满足实时系统的要求，可以应用于图像传感器的图像处理芯片中。