李 华，朱 波

（1.商洛学院，陕西 商洛726000；2.中国科学院 西安光学精密机械研究所，陕西 西安710119；3.西安交通大学－西安光学精密机械研究所 空间视觉联合实验室，陕西 西安710049）

1 前 言

为了让CCD／CMOS图像探测器采集到景物的全彩色图像，通常的方法是使用3片探测器结合分光棱镜的方法。但是，出于系统体积、重量和维护难易程度等因素的考虑，实际应用往往使用一片图像探测器，但是在探测器前覆一层膜（CFA），例如应用最为广泛的Bayer格式［1］。再结合去马赛克算法就可以得到全彩色图像，显然，算法的优劣对彩色图像的质量将起到举足轻重的作用。目前去马赛克算法的研究现状可归纳为两点，易于FPGA 等硬件实现的各种线性算法基本上插值效果都不能令人满意［2－4］；而插值性能优良的非线性算法，其实现难度却都比较复杂，大部分还停留在理论研究或计算机仿真的层面［5－9］，不能或不易FPGA 硬件实现。而另一方面，随着探测器分辨率越来越高、帧频越来越快，图像的传输已经成为了制约图像应用的瓶颈，特别是远程传输应用，因此，基于GigE 的图像传输已经成为未来数字相机系统的趋势。好的算法与设计只有运行在合适的硬件平台才能发挥其长处，FPGA 凭借其并行运算优势，有较多高等级的产品（比如宇航级芯片）可供选择，使其在图像处理领域［10－11］，特别是空天应用的图像处理领域受到越来越多的重视。本文正是在这种大背景下，依托某预研课题研究并设计了一套基于FPGA 的全彩色实时图像采集系统，取得了较好的效果。……