Design de Array de Filtros de Cor Espacial-Spectral para Recuperação Ótima de Imagem

Em aplicações de imagem digital, os dados são tipicamente obtidos através de um procedimento de subsampling espacial implementado como um array de filtros de cor - uma construção física onde apenas um único valor de cor é medido em cada local de pixel. Devido à crescente ubiquidade da imagem e dispositivos de exibição coloridos, muito trabalho recente se concentrou nas implicações de tais arrays para o processamento digital subsequente, incluindo, em particular, a tarefa canônica de demosaicking de reconstruir uma imagem colorida completa a partir de dados de cor espacialmente subsampled e incompletos adquiridos sob uma escolha particular de padrão de array. Em contraste com a maioria da literatura de demosaicking, consideramos aqui o problema do design de array de filtros de cor e suas implicações para a qualidade da reconstrução espacial. Enunciamos esse problema formalmente como um de maximizar simultaneamente os raios espectrais dos canais de luminância e crominância, sujeitos a uma reconstrução perfeita, e - após provar a sub-otimidade de uma ampla classe de padrões de array existentes - fornecemos um método construtivo para sua solução que resulta em novos designs pancromáticos robustos implementáveis como cores subtrativas. Avaliações empíricas em múltiplos conjuntos de teste de imagens coloridas apoiam nossos resultados teóricos e indicam o potencial desses padrões para aumentar a resolução espacial para tamanho fixo de sensor e contribuir para uma melhor fidelidade de reconstrução, bem como uma complexidade de hardware significativamente reduzida.