視頻衛星影像的Bayer插值重建

摘要：視頻衛星在成像過程中一般采用Bayer模板,地面處理時需要通過Bayer插值處理才可恢復全彩色的影像。針對視頻衛星影像Bayer插值重建中容易出現拉鏈、噪點和邊緣偽彩色等問題,提出一種改進的基于亮度、色度信號重建的濾波方法。首先,通過24張標準柯達影像訓練得出Bayer插值重建的帶通濾波器;其次,通過帶通濾波器提取色度信號,并根據Bayer模型獲取初始的重建結果;然后,在綠色空間中,利用梯度信息進行均值區域判斷,并在均值和非均值區域中分別進行邊緣方向插值和色差域中值濾波更新,有效減少均值區域的插值拉鏈和噪點現象;最后,在新的色差域中進行紅光、藍光波段的導向插值和中值濾波更新,進一步提升插值精度。采用吉林一號01星和03星的4幅視頻影像數據驗證本文方法的有效性,結果表明與2種經典的Bayer插值方法相比,提出的改進方法在定性和定量評價上均最優,影像邊緣更加銳利、清晰,無明顯噪點和偽彩色現象,可用于衛星視頻數據的后續處理和應用。