图像生成方法及装置与流程

本发明属于数码摄像技术领域，尤其涉及一种图像生成方法及装置。

背景技术：

数码摄像的原理结构主要由多个核心部件组成，如CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）图像传感器、A/D（Analog to Digital，模数）转换器、数字信号处理器MPU（Micro Processor Unit，微处理单元）或DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）、图像存储器、LCD（Liquid Crystal Display）液晶显示器以及输出接口等。数码摄像的工作方式为：拍摄景物时，通过镜头将光学图像成像在CCD或CMOS图像传感器上。光学图像经CCD或CMOS图像传感器后转换为模拟电信号，再经过A/D转换器转换为数字信号，之后，经过数字信号处理器处理后存到存储器中。

现有的图像传感器只能感应能量，即只能感应亮度，不能感应颜色。因此，CMOS或CCD感应器都是通过色彩滤镜来获取图像的色彩信息（目前主流的色彩滤镜采用了拜耳阵列技术）。采用这种技术的传感器实际每个像素仅有一种颜色信息，需要利用反马赛克算法进行插值计算，以最终获得一张彩色图像。然而，在插值计算的过程中，其获得的图像的色彩并不是真实的色彩，因而较容易产生伪色。另外，在拍摄具有重复细节（如具有规则的分布纺织品）的画面时，容易产生彩色干扰信息。现有的解决方法是在图像传感器上安装一块会将画面细节模糊化的低通滤镜，以减弱摩尔纹的产生。然而，低通滤镜的使用会降低相机的分辨率，无法获取较高分辨率的图像。

技术实现要素：

鉴于以上内容，有必要提供一种可减少伪色产生的图像生成方法及装置，还提供了一种可减少摩尔纹的图像生成方法及装置。

一种图像生成方法，包括：

通过若干摄像装置获取对应一彩色图像包含的单色通道图像；

对各单色通道图像进行匹配操作，以获取每一单色通道图像中重叠区域；

根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值；及

根据所述重叠区域中对应的每一像素点的各单色值合成所述彩色图像。

一种图像生成装置，包括：

一获取单元，用于通过若干摄像装置获取对应一彩色图像包含的单色通道图像；

一匹配单元，用于对各单色通道图像进行匹配操作，以获取每一单色通道图像中重叠区域；

一合成单元，用于根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值；并根据所述重叠区域中对应的每一像素点的各单色值合成所述彩色图像。

上述图像生成装置及方法通过不同的摄像装置来获取彩色图像中各单色通道图像，如此可以较好的还原所拍摄物体的真实色彩，避免伪色的产生。另外，所述电子设备中传感器没有低通滤镜，避免了通过低能滤镜来减弱摩尔纹的产生所带来的降低图像分辨率的不足。

附图说明

图1是本发明图像生成装置应用于一电子设备的较佳实施方式的方框图。

图2是图1中摄像装置组的一第一较佳实施方式的方框图。

图3是图2中摄像装置组的一第一较佳实施方式的示意图。

图4是图2中摄像装置组的一第二较佳实施方式的示意图。

图5是图1中摄像装置组的一第二较佳实施方式的方框图。

图6是本发明图像生成方法的较佳实施方式的流程图。

图7是图6中步骤S601的一第一较佳实施方式的流程图。

图8是图6中步骤S601的一第二较佳实施方式的流程图。

主要元件符号说明

处理器 30

图像生成装置 10

存储器 20

总线 40

电子设备 50

摄像装置组60

获取单元 100

匹配单元 102

合成单元 104

转换单元 106

传感器装置 680

第一摄像装置 670

第二摄像装置 672

第三摄像装置 674

第四摄像装置 676

第一传感器 600

第二传感器 602

第三传感器 604

第四传感器 606

第一滤镜 610

第二滤镜 612

第三滤镜 614

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明图像生成装置10应用于一电子设备50内。本实施方式中，所述电子设备50可为智能手机等具有数据处理功能的设备。所述电子设备50包括一处理器30、一存储器20及一摄像装置组60，其中所述处理器30可通过一总线40与所述存储器20进行数据交换。所述存储器20内存储了若干程序代码，以被所述处理器30执行，进而达到实现所述图像生成装置10的功能。本实施方式中，所述电子设备50用于通过所述摄像装置组60进行摄像，以生成一彩色图像。所述彩色图像可为一第一类型的彩色图像（如RGB的彩色图像）或一第二类型的彩色图像（如CMKY的彩色图像），其中所述RGB的彩色图像包括红、绿、蓝的三个通道的单色图像，所述CMKY的彩色图像包括青、品红、黄、黑的四个通道的单色图像。

请一并参阅图2，当所述电子设备50用于摄像所述第一类彩色图像时，所述摄像装置组60包括一第一摄像装置670、一第二摄像装置672、一第三摄像装置674及一传感器装置680。

所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674间隔设置，所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674为具有不同滤镜的摄像头。所述传感器装置680可通过所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674获取对应所述第一类型彩色图像的三个通道的单色图像。所述传感器装置680可为一CCD或CMOS图像传感器装置。

请一并参阅图3，在一较佳实施方式中，所述传感器装置680包括对于所述摄像装置数量的传感器。例如，所述传感器装置680包括一第一传感器600、一第二传感器602及一第三传感器604。所述第一摄像装置670包括一第一滤镜610（如红色滤镜），所述第一传感器600对应所述第一摄像装置670；所述第二摄像装置672包括一第二滤镜612（如绿色滤镜），所述第二传感器602对应所述第二摄像装置672；所述第三摄像装置674包括一第三滤镜614（如蓝色滤镜），所述第三传感器604对应所述第三摄像装置674。

当光线从所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674进入时，由于所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674具有不同的滤镜，所述第一传感器600、第二传感器602及第三传感器604可生成对应的单色通道图像，每一单色通道图像包含若干像素点，每一像素点具有对应的单色值。

具体地，由于所述第一摄像装置670具有一红色滤镜，当光线进入所述第一摄像装置670后，光线中红色光线可以通过所述红色滤镜，光线中蓝色光线及绿色光线则无法通过所述红色滤镜。因此，所述第一传感器600可生成一红色通道图像，所述红色通道图像中每一像素点具有一单色值R。同理，由于所述第二摄像装置672具有一绿色滤镜，当光线进入所述第二摄像装置672后，所述第二传感器602可生成一绿色通道图像，所述绿色通道图像中每一像素点具有一单色值G。同理，由于所述第三摄像装置674具有一蓝色滤镜，当光线进入所述第三摄像装置674后，所述第三传感器604可生成一蓝色通道图像，所述蓝色通道图像中每一像素点具有一单色值B。

请一并参阅图4，在另一较佳实施方式中，所述传感器装置680可包括一第四传感器606，所述第四传感器606对应于所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674。如此，所述第四传感器606在一图像中生成具有红色通道图像、绿色通道图像及蓝色通道图像。

本实施方式中，所述图像生成装置10的较佳实施方式包括一获取单元100、一匹配单元102、一合成单元104及一转换单元106。

所述获取单元100用于通过若干摄像装置获取对应一彩色图像包含的单色通道图像。如所述获取单元100通过所述第一摄像装置670及所述第一传感器600获取红色通道图像、通过所述第二摄像装置672及所述第二传感器602获取绿色通道图像、还可通过所述第三摄像装置674及所述第四传感器604获取蓝色通道图像。

所述匹配单元102用于对各单色通道图像进行匹配操作，以获取每一单色通道图像中的重叠区域。本实施方式中，每一单色通道图像中的重叠区域为各单色通道图像中具有相同物体的区域。所述获取单元100可获得包含若干像素点的三个单色通道图像（如红色、绿色及蓝色通道图像）。由于所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674间隔设置，所述红色、绿色及蓝色通道图像所摄像的物体的位置或方位可能不同，因此，所述电子设备50对所述三个单色通道图像进行匹配操作，以获得每一单色通道图像中重叠区域。

所述合成单元104用于根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值；并根据所述重叠区域中对应的每一像素点的各单色值合成所述彩色图像。

本实施方式中，为避免插值计算过程中产生的伪色情况，所述合成单元104根据三个单色通道图像通过获得对应所述彩色图像中每一像素点的各通道的单色值，即所述彩色图像中每一像素点的各单色值（R,G,B），进而根据所述重叠区域中每一像素点的各单色值（R,G,B）合成所述彩色图像，如此较好的还原所拍摄物体的真实色彩。另外，所述电子设备50中传感器没有低通滤镜，避免了通过低能滤镜来减弱摩尔纹的产生所带来的降低图像分辨率的不足。

在另一较佳实施方式中，所述电子设备50还可包括一快门（图未示）及一光圈（图未示），所述电子设备50通过调节所述快门的快慢、光圈的大小及传感器的感光度的大小来获得具有相应曝光值的图像。本实施方式中，所述电子设备50中第一至第三摄像装置可于同一时间对物体进行摄像。所述获取单元100还用于通过所述第一摄像装置670获取具有第一曝光值（如标准曝光）的第一单色通道图像（如红色通道图像），通过所述第二摄像装置672获取具有第二曝光值（加强曝光）的第二单色通道图像（如绿色通道图像），及通过所述第三摄像装置674获取具有第三曝光值（减弱曝光）的第三单色通道图像（如蓝色通道图像）。所述合成单元102对具有不同曝光值的单色通道图像进行合成时可产生一HDR（High-Dynamic Range，高动态范围）的彩色图像。

请一并参阅图5，当所述电子设备50用于摄像所述第二类彩色图像时，所述摄像装置组60包括一第一摄像装置670、一第二摄像装置672、一第三摄像装置674、一第四摄像装置676及一传感器装置680。所述第一摄像装置670、第二摄像装置672、第三摄像装置674、第四摄像装置676及所述传感器装置680的对应关系可参考图3及图4的分布。

所述第一摄像装置670、第二摄像装置672、第三摄像装置674及第四摄像装置676间隔设置，所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674为具有不同滤镜的摄像头，所述第四摄像装置676没有设置对应的滤镜。所述传感器装置680可通过所述第一摄像装置670、第二摄像装置672、第三摄像装置674及第四摄像装置676获取对应所述第二类型彩色图像的四个通道的单色图像。

本实施方式中，所述第一摄像装置670包括第一滤镜（如青色滤镜），所述传感器装置680可通过所述第一摄像装置670生成青色通道图像，所述青色通道图像中每一像素点具有一单色值C；所述第二摄像装置672包括第二滤镜（如品红色滤镜），所述传感器装置680可通过所述第二摄像装置672生成品红色通道图像，所述品红色通道图像中每一像素点具有一单色值M；所述第三摄像装置674包括第三滤镜（如黄色滤镜），所述传感器装置680可通过所述第三摄像装置674生成品黄色通道图像，所述黄色通道图像中每一像素点具有一单色值Y；所述第四摄像装置676没有设置滤镜（无滤镜），所述传感器装置680可通过所述第四摄像装置676生成黑色通道图像，所述黑色通道图像中每一像素点具有一单色值K。

所述获取单元100可通过所述第一摄像装置670、第二摄像装置672、第三摄像装置674、第四摄像装置676及第四传感器606获取所述青色、品红色、黄色及黑色通道图像。

所述匹配单元102用于对各单色通道图像进行匹配操作，以获取每一单色通道图像中重叠区域。本实施方式中，所述获取单元100可获得包含若干像素点的四个单色通道图像（如青色、品红色、黄色及黑色通道图像）。

所述合成单元104用于根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值；并根据所述重叠区域中对应的每一像素点的各单色值合成所述彩色图像。

本实施方式中，为避免插值计算过程中产生的伪色情况，所述合成单元104根据四个单色通道图像通过获得彩色图像中每一像素点的各通道的单色值，即所述彩色图像中每一像素点的（C,M,Y,K），进而根据所述重叠区域中每一像素点的各单色值（C,M,Y,K）合成所述彩色图像，可以较好的还原所拍摄物体的真实色彩。另外，所述电子设备50中传感器没有低通滤镜，避免了通过低能滤镜来减弱摩尔纹的产生所带来的降低图像分辨率的不足。

所述转换单元106用于判断所述彩色图像是第一类型彩色图像还是第二类型彩色图像；并当所述彩色图像是第二类型彩色图像时，将所述第二类型彩色图像转换为第一类型彩色图像。由于一般电子设备的显示器可呈现的图像为RGB格式，因此，当所述电子设备50生成所述CMYK格式的图像时，所述转换单元106则将所述CMYK格式的图像转换为RGB格式的图像，以便在所述电子设备50上显示。

在其他实施方式中，当所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674用于生成所述第一类型的彩色图像（如RGB的彩色图像）时，所述传感器装置680可通过所述第四摄像装置676生成白色通道的单色通道图像（即白色通道图像），所述白色通道图像中每一像素点具有一明度值W，所述合成单元102将所述第四摄像装置676的白色通道图像与所述第一摄像装置670、第二摄像装置672及第三摄像装置674生成RGB的图像进行合成操作，以生成每一像素点具有各单色值（R,G,B）及明度值（W）的彩色图像，如此可进一步提高图像的清晰度。

请参阅图6，本发明图像生成方法的较佳实施方式包括：

步骤S601，通过若干摄像装置获取对应一彩色图像包含的单色通道图像。所述彩色图像可为一第一类型的彩色图像，如RBG类型的彩色图像；或是一第二类型的彩色图像，如CMKY类型的彩色图像。当所述彩色图像为第一类型的彩色图像时，可通过三个摄像装置来分别获取红色通道图像、绿色通道图像及蓝色通道图像，其中，所述红色通道图像中每一像素点具有一单色值R，所述绿色通道图像中每一像素点具有一单色值G，所述蓝色通道图像中每一像素点具有一单色值B。当所述彩色图像为第二类型的彩色图像时，可通过四个摄像装置来分别获取青色通道图像、品红色通道图像、黄色通道图像及黑色通道图像，其中，所述青色通道图像中每一像素点具有一单色值C、所述品红色通道图像中每一像素点具有一单色值M、所述黄色通道图像中每一像素点具有一单色值Y、所述黑色通道图像中每一像素点具有一单色值K。

步骤S603，对各单色通道图像进行匹配操作，以获取每一单色通道图像中重叠区域。由于各摄像装置间隔设置，当所述彩色图像为第一类型彩色图像时，所述红色、绿色及蓝色通道图像所摄像的物体的位置或方位可能不同，因此，所述电子设备对所述三个单色通道图像进行匹配操作，以获得每一单色通道图像中重叠区域；当所述彩色图像为第二类型彩色图像时，青色、品红色、黄色及黑色通道图像所摄像的物体的位置或方位可能不同，因此，所述电子设备对所述四个单色通道图像进行匹配操作，以获得每一单色通道图像中重叠区域。

步骤S605，根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值。如当所述彩色图像为第一类型彩色图像时，可根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值R或G或B；当所述彩色图像为第二类型彩色图像时，可根据每一单色通道图像获取所述重叠区域中每一像素点的单色值C或M或Y或K。

步骤S607，根据所述重叠区域中对应的每一像素点的各单色值合成所述彩色图像。如根据所述重叠区域中每一像素点的（R,G,B）合成所述第一类型彩色图像，还可根据所述重叠区域中每一像素点的（C,M,Y,K）合成所述第二类型彩色图像。

步骤S609，判断所述彩色图像是第一类型彩色图像还是第二类型彩色图像，并在所述彩色图像是第二类型彩色图像时，将所述第二类型彩色图像转换为第一类型彩色图像。由于一般电子设备的显示器可呈现的图像为RGB格式，因此，当所述电子设备生成所述CMYK格式的图像时，则将所述CMYK格式的图像转换为RGB格式的图像，以便在所述电子设备上显示。

请参阅图7，步骤S601的较佳实施方式还包括：

步骤S701，通过一具有第一滤镜的第一摄像装置获取所述第一单色通道图像。

步骤S703，通过一具有第二滤镜的第二摄像装置获取所述第二单色通道图像。

步骤S705，通过一具有第三滤镜的第三摄像装置获取所述第三单色通道图像。当所述彩色图像为第一类型彩色图像时，可通过所述第一摄像装置、第二摄像装置及第三摄像装置获取红色通道图像、绿色通道图像及蓝色通道图像。

步骤S707，通过一第四摄像装置获取所述彩色图像的第四单色通道图像。当所述彩色图像为第一类型彩色图像时，可通过所述第一摄像装置、第二摄像装置、第三摄像装置及第四摄像装置获取青色通道图像、品红色通道图像、黄色通道图像及黑色通道图像。在其他实施方式中，当所述彩色图像为第一类型彩色图像时，可通过所述第一摄像装置、第二摄像装置、第三摄像装置及第四摄像装置获取红色通道图像、绿色通道图像、蓝色通道图像及黑色通道图像，以进一步提高合成后图像的清晰度。

请参阅图8，步骤S601的较佳实施方式还包括：

步骤S801，通过一第一摄像装置获取具有第一曝光值的第一单色通道图像。如对第一单色通道图像进行标准曝光。

步骤S803，通过一第二摄像装置获取具有第二曝光值的第二单色通道图像。如对第二单色通道图像进行加强曝光。

步骤S805，通过一第三摄像装置获取具有第三曝光值的第三单色通道图像。如对第三单色通道图像进行减弱曝光。如此，可通过具有不同曝光值的单色通道图像进行合成时可产生一HDR（High-Dynamic Range，高动态范围）的彩色图像。

步骤S807，通过一第四摄像装置获取具有第四曝光值的第四单色通道图像。如对第四单色通道图像进行标准曝光，如此亦可生成具有HDR的第一类型彩色图像或第二类型彩色图像。

上述图像生成装置及方法通过不同的摄像装置来获取彩色图像中各单色通道图像，如此可以较好的还原所拍摄物体的真实色彩，避免伪色的产生。另外，所述电子设备中传感器没有低通滤镜，避免了通过低能滤镜来减弱摩尔纹的产生所带来的降低图像分辨率的不足。另外，上述图像生成装置及方法通过对不同单色通道图像分别进行不同的曝光，进而可以合成具有高动态范围的图像，还可通过增加一黑白无色的摄像头来进一步提高图像的清晰度。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，所述程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。