一種Bayer圖像壓縮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Bayer圖像壓縮方法，涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，主要包括步驟，包括如下步驟：S1、將Bayer圖像的RGB顏色空間變換到新的顏色空間Bayer-YCgCo，以消除RGB顏色空間的相關(guān)性；S2、分別對所述Bayer-YCgCo顏色空間的各個(gè)分量矩陣進(jìn)行正交變換，得到頻率系數(shù)矩陣，對所述頻率系數(shù)矩陣進(jìn)行量化處理；S3、對量化后的頻率系數(shù)矩陣進(jìn)行重新編排，轉(zhuǎn)化為一維向量，對所述一維向量進(jìn)行熵編碼后轉(zhuǎn)化為幀數(shù)據(jù)，并發(fā)送；S4、接收幀數(shù)據(jù)，進(jìn)行反量化以及反變換，重構(gòu)圖像。本發(fā)明所記載的圖像壓縮方法，能夠提供較高的圖像壓縮比，降低運(yùn)算復(fù)雜度，硬件功耗小，同時(shí)又能提高還原圖像的主觀質(zhì)量，方便查閱。
【專利說明】一種Bayer圖像壓縮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種Bayer圖像壓縮方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是用于在生物體腔內(nèi)采集圖像的重要系統(tǒng)，它的出現(xiàn)不僅給胃腸 道的檢查帶來了極大方便，同時(shí)還消除了接受檢查的患者的痛苦，并且可以檢查常規(guī)內(nèi)窺 鏡檢查的無法檢查的盲區(qū)小腸部位。
[0003] 在無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，圖像壓縮技術(shù)可以有效地提_系統(tǒng)的性能瓶頸，例如，提_ 圖像采集的幀率以及降低體內(nèi)系統(tǒng)的功耗等等。現(xiàn)有的應(yīng)用于圖像壓縮的技術(shù)主要包括以 下兩類：一是無損/準(zhǔn)無損圖像壓縮，該類圖像壓縮方法能夠提供較高的還原圖像質(zhì)量，但 其壓縮比較低；二是基于分塊變換、量化以及熵編碼的有損圖像壓縮方法，該類圖像壓縮方 法可提供較高的圖像壓縮比，雖然一定程度上提高了圖像壓縮比，但是提高了體內(nèi)系統(tǒng)的 運(yùn)算復(fù)雜度，與此同時(shí)，在壓縮比較高的情況下，還原圖像引入了塊效應(yīng)，降低了還原圖像 的主觀質(zhì)量。
[0004] 同時(shí)，由于內(nèi)窺鏡所采集的圖像在RGB顏色空間中R、G、B顏色分量互相之間相關(guān) 性很高，所以直接在RGB顏色空間進(jìn)行顏色空間進(jìn)行壓縮和編碼是效率較低的，轉(zhuǎn)換到圖 像處理中常用的YCbCr空間需要對每個(gè)像素進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，顏色空間轉(zhuǎn)換公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種Bayer圖像壓縮方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 將Bayer圖像的RGB顏色空間變換到新的顏色空間，W消除RGB顏色空間的相關(guān) 性，記新的顏色空間為Bayer-YCgCo顏色空間； 52、 分別對所述Bayer-YCgCo顏色空間的各個(gè)分量矩陣進(jìn)行正交變換，得到頻率系數(shù) 矩陣，對所述頻率系數(shù)矩陣進(jìn)行量化處理； 53、 對量化后的頻率系數(shù)矩陣進(jìn)行重新編排，轉(zhuǎn)化為一維向量，對所述一維向量進(jìn)行賭 編碼后轉(zhuǎn)化為峽數(shù)據(jù)，并發(fā)送； 54、 接收峽數(shù)據(jù)，進(jìn)行反量化W及反變換，重構(gòu)圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括： 511、 對Bayer圖像進(jìn)行擴(kuò)展，使其行數(shù)為8或16的倍數(shù)且列數(shù)也為8或16的倍數(shù)； 512、 對擴(kuò)展后的Bayer圖像進(jìn)行H色分離，將其分解為四個(gè)分量矩陣： R(m,n) =S(2m_l,化-1) Gi (m, n) = S (2m-l,化） Gg (m, n) = S (2m,化-1) B (m, n) = S (2m,化） 其中S表示原Bayer圖像矩陣，R表示紅色分量矩陣，Gi表示奇數(shù)行偶數(shù)列的綠色分量 矩陣，G2表示偶數(shù)行奇數(shù)列的綠色分量矩陣，B表示藍(lán)色分量矩陣； 513、 對四個(gè)分量矩陣進(jìn)行如下矩陣運(yùn)算，
獲得四個(gè)新的分量矩陣Y、Cgi、Cg2、C。，從而將RGB顏色空間變換到Bayer-YCgCo顏色空 間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括： 521、 將Y、Cgi、Cg2、C。分量矩陣中的每一個(gè)分割成多個(gè)維數(shù)相同的單元方陣； 522、 對每一個(gè)單元方陣進(jìn)行正交變換，得到該單元方陣的頻率系數(shù)矩陣F，正交變換 公式為： F = MIMT 其中，I為一個(gè)單元方陣，M為變換矩陣，mt為M的轉(zhuǎn)置矩陣； 523、 對上述步驟得到的每個(gè)頻率系數(shù)矩陣進(jìn)行量化處理： Fq=F 0 Q 得到量化后的頻率系數(shù)矩陣fV其中〇表示矩陣對應(yīng)位置元素相除，Q表示量化表矩
陣，Q的維數(shù)與F相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述正交變換為離散余弦變換或者整數(shù) 變換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟S3中所述對量化后的頻率 系數(shù)矩陣進(jìn)行重新編排具體為： 對量化后的頻率系數(shù)矩陣中的所有元素按照Zig-Zag規(guī)則重新排列成一維向量形式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟S3所述的賭編碼為算術(shù)編 碼或者哈夫曼編碼。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括： 541、 接收到步驟S3發(fā)送的峽數(shù)據(jù)之后，對所述峽數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，重構(gòu)量化后的頻率系 數(shù)矩陣F' 0; 542、 對F' Q進(jìn)行與步驟S2中的量化對應(yīng)的反量化，恢復(fù)頻率系數(shù)矩陣F'，對F'進(jìn)行 反正交變換恢復(fù)單元方陣，對單元方陣進(jìn)行組合得到Bayer-YCgCo空間的各個(gè)分量矩陣； 543、 進(jìn)行顏色空間反變換，將重建的Bayer-YCgCo空間的各個(gè)分量矩陣反變換回RGB 空間，重構(gòu)圖像。
【文檔編號】G06T7/00GK104427349SQ201310364928
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】張?jiān)⒊? 谷熒柯, 謝翔, 李國林, 王志華 申請人:清華大學(xué)