Bayer 변환과 카메라 제어

안녕하세요. 초보 장비개발자 입니다. 오늘 포스팅 할 내용은 카메라제어 부분에서 BayerConversion 부분입니다. 이 부분은 간단히 말하자면 일종의 압축해제 입니다. 카메라는 BayerPattern 이라는 압축된 형태의 컬러포맷을 프레임그레버쪽으로 전송하게 되고 그것을 다시 RGB 형태로 변환하는 작업을 해야 합니다.

 

그 BayerPattern 다음과 같습니다.

 

Bayer변환을 해보자!

 

 

이 형태를 기존 데이터의 3배 RGB 형태로 변환하게 됩니다.

 

변환하는 방법에 따라 여러가지로 나뉘어 집니다.

1. Pixel Doubling Interpolation
2.  Bilinear Interpolation

 

각 방법에는 속도와 화질에 상관 관계가 있습니다.

자세한 내용은 비전관련 책을 참조 하면 잘 설명이 되있습니다. 저의 목표는 제대로된 영상이 나오는 것이기 때문에 넘어 가도록 하겠습니다.

 

그리고 각 카메라에 따라 픽셀의 위치가 다음과 같이 여러 포맷이 존재 할 수 있습니다. RGB에 위치차이 만 있을 뿐입니다.

 

1. BayerType - GR
2. BayerType - RG
3. BayerType - BG
4. BayerType - GB

 

 

소스코드

 소스를 보면 어떻게 하는 건가 알꺼라 생각됩니다. 가장 간단한 형태의 베이어 컨버전을 구현한 것입니다.

 

int BayerConversionAvg_GB_Normal(BAYER_CONVERSION_INFO tInfo)
{
    int iW = tInfo.iImageW;
    int iH = tInfo.iImageH;
    int iSize = iW*iH;
    unsigned char* pucBayer = tInfo.pucBayer;
    unsigned char* pucR = tInfo.pucR;
    unsigned char* pucG = tInfo.pucG;
    unsigned char* pucB = tInfo.pucB;
 
    int iOddX, iOddY;
    int iPos, iPos0, iPos1, iPos2, iPos3, iPos4, iPos5, iPos6, iPos7; // colok-wise
    int iYM, iYC, iYP, iXM, iXC, iXP; // minus, current, plus
 
    for(int y=0; y<iH; y++)
    {
        iYC = y*iW;
        iYM = iYC-iW;
        iYP = iYC+iW;
        if(iYM<0) iYM = iYP;
        if(iYP>=iSize) iYP = iYM;
 
        iOddY = y%2;
 
        for(int x=0; x<iW; x++)
        {
            iXC = x;
            iXM = iXC-1;
            iXP = iXC+1;            
            if(iXM<0) iXM = iXP;
            if(iXP>=iW) iXP = iXM;
 
            iPos = iYC + iXC;
            iOddX = x%2;
            
            if(!iOddX && !iOddY)
            {
                iPos1 = iYM + iXC;
                iPos3 = iYC + iXP;
                iPos5 = iYP + iXC;
                iPos7 = iYC + iXM;
 
                pucR[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos1] + pucBayer[iPos5])/2.0f + 0.5f );
                pucG[iPos] = pucBayer[iPos];
                pucB[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos7] + pucBayer[iPos3])/2.0f + 0.5f );
            }
            else if(!iOddX && iOddY)
            {
                iPos0 = iYM + iXM;
                iPos1 = iYM + iXC;
                iPos2 = iYM + iXP;
                iPos3 = iYC + iXP;
                iPos4 = iYP + iXP;
                iPos5 = iYP + iXC;
                iPos6 = iYP + iXM;
                iPos7 = iYC + iXM;
 
                pucR[iPos] = pucBayer[iPos];
                pucG[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos1] + pucBayer[iPos3] + 
                    pucBayer[iPos5] + pucBayer[iPos7])/4.0f + 0.5f );
                pucB[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos0] + pucBayer[iPos2] + 
                    pucBayer[iPos4] + pucBayer[iPos6])/4.0f + 0.5f );
            }
            else if(iOddX && !iOddY)
            {
                iPos0 = iYM + iXM;
                iPos1 = iYM + iXC;
                iPos2 = iYM + iXP;
                iPos3 = iYC + iXP;
                iPos4 = iYP + iXP;
                iPos5 = iYP + iXC;
                iPos6 = iYP + iXM;
                iPos7 = iYC + iXM;
 
                pucR[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos0] + pucBayer[iPos2] + 
                    pucBayer[iPos4] + pucBayer[iPos6])/4.0f + 0.5f );
                pucG[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos1] + pucBayer[iPos3] + 
                    pucBayer[iPos5] + pucBayer[iPos7])/4.0f + 0.5f );
                pucB[iPos] = pucBayer[iPos];
            }
            else
            {
                iPos1 = iYM + iXC;
                iPos3 = iYC + iXP;
                iPos5 = iYP + iXC;
                iPos7 = iYC + iXM;
 
                pucR[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos7] + pucBayer[iPos3])/2.0f + 0.5f );
                pucG[iPos] = pucBayer[iPos];
                pucB[iPos] = (unsigned char)( (pucBayer[iPos1] + pucBayer[iPos5])/2.0f + 0.5f );
            }
        }
    }
 
    return 0;
}

 

 

주위에 픽셀을 통해 기존 12M카메라의 Raw 영상의 3배 인 36M 컬러 영상으로 변환 되는 소스 입니다.

더 자세히 하고 싶지만, 전문 분야가 아니라 여기까지만 설명하고 다음에 기회가 되면 더 자세히 설명해 드리겠습니다.