针对多光谱滤光片阵列成像采样率低, 原始(Raw)数据稀疏所导致的重建图像模糊, 高频信息丢失等问题, 提出了一种新八谱段滤光片阵列分布方案, 利用基于邻域梯度延伸方法对光谱Raw 图像进行重建.首先基于二叉树生成法, 在重复排列的4×4阵列中设计了一种等空间概率比的八谱段滤光片分布方案; 然后针对传感器直接获取的稀疏Raw图像, 计算各谱段采样点的梯度信息, 在保 持图像结构特征和纹理信息的基础上, 利用邻域采样点的像素值和梯度值对未采样点进行重建, 从而获得完整的光谱图像信息; 最后, 基于已重建的八谱段光谱图像, 采用伪逆矩阵法重构各像素位 置的31波段光谱值.结果表明, 相对于主流图像重建方法, 本文算法提高了重建八谱段光谱图像的峰值信噪比、复合峰值信噪比, 降低了光谱均方差, 更好地保留了图像的纹理和边缘, 有效降低了 多光谱滤光片阵列成像中的颜色伪影和图像模糊等现象.

基于Bayer模板的单CCD 相机通过彩色滤波阵列采集图像数据,图像中的每个像素只有红、绿、蓝3种颜色分量中的一种, 为提高图像分辨率, 获取高质量的彩色图像, 需要通过色彩还原方法恢复另外两种颜色分量。线性插值方法算法简单、运算速度快, 在数字图像色彩还原中经常采用。文章结合Bayer模板结构特点, 介绍目前常用的3种色彩还原插值算法, 包括基于像素复制法、双线性插值法和高质量插值法, 分析和讨论了这些算法的思路和性能特点。通过样本图像色彩还原对比实验, 对各种算法进行了图像质量和处理速度性能比较, 结果表明,高质量插值法还原图像细节丰富, 具有最佳的色彩还原性能。文中最后对色彩还原技术的未来发展趋势进行了展望。