Bayer Demosaicing For Bilinear Line Scan Cameras with Color Pattern RedFollowedByBlue GreenFollowedByGreen

概要

ファイル: \examples\Processing\Color\Bayer\BilinearBayer_RB_GG.va

デフォルトプラットフォーム: mE5-MA-VCL

簡単な説明

このサンプルは、「DeBayer Enhanced」および「DeBayer Fast」(「Bayer Raw」)モードにおける、カラーパターンRed/BlueFollowedBlue/Red_GreenFollowedGreenを持つバイリニアラインスキャンカメラのBayer RAWパターンのデモザイキングを示しています。

VisualAppletsのデザインサンプル「BilinearBayer_RB_GG.va」では、1番目のセンサー(上部)ラインに赤の次に青、またはその逆のカラーを持ち、2番目の(下部)センサーラインに緑のカラーを持つ(またはその逆の)バイリニアラインスキャンカメラ用のBayerデモザイキングが実装されています。 センサーレイアウトの可視化については、図 259を参照してください。

カラーパターンRed/BlueFollowedByBlue/Red_GreenFollowedByGreenを持つバイリニアラインスキャンカメラのセンサーレイアウト

図259. カラーパターンRed/BlueFollowedByBlue/Red_GreenFollowedByGreenを持つバイリニアラインスキャンカメラのセンサーレイアウト


このセンサーレイアウトのBayerデモザイキングは、「DeBayer Fast」モードと「DeBayer Enhanced」モードの2つのカメラモード用のアプレットに実装されています。 1つ目のケースでは2つの取り込み間のモーションは2センサーラインであり、2つ目のケースでは1ラインです。このため、「DeBayer Fast」モードではピクセルごとに1つのカラーコンポーネントが取り込まれ、「DeBayer Enhanced」モードではピクセルごとに2つのカラーコンポーネント(赤と緑、または青と緑)が取り込まれます。 図 260に、デザイン「BilinearBayer_RB_GG.va」の基本構造を示します。

「BilinearBayer_RB_GG.va」の基本設計構造

図260. 「BilinearBayer_RB_GG.va」の基本設計構造


Camera Link Full構成のバイリニアラインスキャンカメラによって「DeBayer Fast」または「DeBayer Enhanced」モードで取り込まれた画像(カメラインターフェースオペレーター FullGrayCameraを参照)は、HierarchicalBox DeBayer内でデモザイキングされます。このボックス上で「マウスの右クリック」を行うと、「Properties」でBayerパターンおよび赤、緑、青のホワイトバランス係数を選択できます。完全にカラー補間されたrgb画像は、DMA経由でPCに転送されます。このデザインのデフォルトプラットフォームはmicroEnable 5 marathon VCLですが、他のプラットフォームにも簡単に適応させることができます。「DeBayer Enhanced」モードおよび「DeBayer Fast」モード用のテスト画像は、\examples\Processing\Color\Bayer\TestImagesBilinearBayerにあります。ボックス DeBayerの内容を図 261に示します。

HierarchicalBox DeBayerの内容

図261. HierarchicalBox DeBayerの内容


HierarchicalBox WhiteBalanceでは、赤、緑、青コンポーネントのホワイトバランスが実行されます。このボックス内のオペレーター WhiteBalanceBayer上で「マウスのダブルクリック」を行うか、上記のようにボックス「DeBayer」上で「マウスの右クリック」を行うことで、ホワイトバランス係数を直接選択できます。オペレーター FIRkernelNxM_Kernel5x5は、現在のピクセルの周囲に5x5ピクセルのカーネルを作成します。 オペレーター SourceSelector_SelectFastを使用すると、DeBayerモードの DeBayerEnhancedまたはDeBayerFastを選択できます。図 262に、ボックス DeBayerEnhancedの内容を示します。

HierarchicalBox DeBayerEnhancedの内容

図262. HierarchicalBox DeBayerEnhancedの内容


5x5カーネルから3x2サブカーネルが選択されます。1行目には赤と青の値が、2行目には緑の色値(またはその逆)が配置されます。 カーネルコンポーネントの順序の可視化については、「RedFollowedByBlue_GreenFollowedByGreen」のサンプルBayerパターンに関する図 263を参照してください。

オペレーターSelectSubKernel3x2によってHierarchicalBox DeBayerEnhancedで選択されたカーネルコンポーネント

図263. オペレーター SelectSubKernel3x2によってHierarchicalBox DeBayerEnhancedで選択されたカーネルコンポーネント


以下のオペレーターの組み合わせにより SelectSubKernel-FirstPixel, ModuloCountLine および RemoveLine 冗長な画像ラインが削除されます。(ラインの冗長性はカーネル作成に起因します。)以下のオペレーターにより SelectSubKernel-BR および SelectSubKernel-G 赤および青のカーネル成分は、緑のカーネル成分から分離されます。Bayer パターンの最初のカーネル行に緑の値がある場合、HierarchicalBox 内でこれらの成分を入れ替えることができます。 Swap 定数 IsBRthenGGとともに行われます。前述のとおり、ボックス "DeBayer"上でマウスの右クリックにより Bayer パターンを選択した場合、定数は自動的に設定されます。ボックス 補間 内では、ピクセル位置における不足している3番目のカラー成分である赤()または青()が、 に従って補間されます。

式 14。


ここで、 はピクセル位置における緑のカラー成分です。 最後に、カラー成分はオペレーター MergeComponents.

カメラの「Bayer Raw」(「DeBayer Fast」とも呼ばれます)モードを選択した場合、前述の方法に比べてライン速度が2倍になるため、各ピクセルで取得されるカラーは1つだけになります。 このカメラモードでは、カラー成分のデベイヤー処理用にボックス DeBayerFast を選択できます(図 261 を参照)。 ボックス DeBayerFast の内容は図 264 で確認できます。

HierarchicalBox DeBayerFast の内容

図 264. HierarchicalBox DeBayerFast の内容


ここでは、ピクセル位置における赤( )、青( )、または緑( )のカラー成分のデベイヤー処理が次のように実行されます。 青または赤ピクセル上の赤または青のカラー成分は、次に従って補間されます。 式 15。

赤または青ピクセル上の緑のカラー成分は、次に従って補間されます。


式 16。

式16。


赤または青のピクセル列内の緑ピクセル上の赤または青の色成分は、次のように計算されます:

数式 17


最後に、青または赤のピクセル列内の緑ピクセル上の赤または青の色成分は、次のように評価されます:

数式 18


各ピクセルについて、評価された赤、緑、青の色成分が MergeComponents オペレータ(図 264 参照)によって統合されます。 図 260 の基本設計構造に示すように、完成した画像は最終的にDMA経由でPCに転送されます。