Bayer图像处理 raw 数据解析

Bayer是相机内部的原始图片, 一般后缀名为.raw. 很多软件都可以查看, 比如PS.

我们相机拍照下来存储在存储卡上的.jpeg或其它格式的图片, 都是从.raw格式转化

过来的. .raw格式内部的存储方式有多种, 但不管如何, 都是前两行的排列不同. 其

格式可能如下:

G R G R G R G R

B G B G B G B G

G R G R G R G R

B G B G B G B G

横为2的倍数, 竖为4的倍数, 它们构成了分辨率. 如, 上面则代表了 8 * 4 分辨率的

Bayer图.

我们要知道的是, G = 2 * R 及 G = 2 * B, 即绿色值为红色值或蓝色值的两倍, 因

为人眼对绿色更敏感, 所以绿色的分量更重.

下面说一下从bayer转换成rgb图的算法, RGB图, 即为三色图, 一个像素点就由RGB

三种颜色构成的混合色, 而bayer图一个像素就只有一个颜色, 或R或G或B. 因为bayer

一个像素点只有一种颜色, 需要借助这个像素点周围的颜色对它进行插值(填充)另外的

两种颜色, 它本身的颜色就不用插了. 一般的算法是:

对于插入R和B,

Rx = ( R1 + R2 ) / 2; 或-------------取上边和下边的平均值, 或是左边和右边的平均值

Rx = ( R1 + R2 + R3 + R4 ) / 4;----取四个边的平均值

B同理. 如:

G B G

R G R

G B G

对于中间的G, 它缺少 R和B, 用上下和左右的平均值进行求值.

对于

B G B

G R G

B G B

这个图呢, 中间点R, 缺少G和B, G暂时没讨论, 那么 B, 就是从R的四个B角进行求平均值.

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如果插入G, 稍有些复杂.

不过一般的算法与R和B一样, 复杂的算法, 其复杂程度也提升一倍, 不过精度更高, 如果对于

视频监测系统来说, 精度相对来说不必要求太高, 用R或B的解法即可. 下面说复杂的:

对于图:

R1

G1

R4 G4 R G2 R2

G3

R3

对于中间点R, 它需要插入G和B, B不讨论, 主要讨论G, 它周围有四个点G1, G2, G3, G4.

( G1 + G3 ) / 2--------------如果 |R1-R3| < |R2-R4|

G(R) = ( G2 + G4 ) / 2-------------如果 |R1-R3| > |R2-R4|

( G1 + G2 + G3 + G4 ) / 4--如果 |R1-R3| = |R2-R4|

如果周围出现的像素点颜色为B, 就应该比较|B1-B3|与|B2-B4|的值.

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还有关于将RGB格式转换为YUV格式的算法, 这里不想讨论了.

这里要注意的是, bayer每个像素的值是8位的. 但是有的相机的bayer格式却有10位, 12位

以及14位, 16位的, 那么如何将这些高于8位的数据转换为8位数据呢?. 拿12位数据来说, 有的

人是取高8位或是低8位, 那么这样就会出现一个问题, 这张图像会有一个斜度, 不是偏亮就是偏

暗, 或是出现其它乱七八糟的问题, 颜色问题总是不能令人满意. 这个时候就要去较正它, 无疑是

浪费了时间.

另一种算法是使用log映射, 据老外说, 这种转换法具有较高的精度. 拿12位来说, 一般转换算法:

f(in) = 2 ^ ( log(in) * 8 / 12 )

转换图为:

|8                                        .

|                      .

|        .

|_______________________12

因为log256 = 8, log4096 = 12, 对了log是以2为底哦.

做得更好一点的算法, 可能根据提供的曝光等其它因素不同, 而将算法进行调整, 这样当一些意外

事件发生时, 产生的图片也不会失真严重.