Efficient Polarization Demosaicking via Low-cost Edge-aware and Inter-channel Correlation

高效和高保真度的极化去马赛克对于使用焦平面分割（DoFP）极化成像系统的工业应用至关重要。然而，现有的方法在速度、准确性和复杂性之间的平衡不尽如人意。本研究介绍了一种新的极化去马赛克算法，它在一个三阶段基本去马赛克框架内进行插值以获取DoFP图像。我们的方法采用DoFP低成本边缘感知技术（DLE）来指导插值过程。此外，通道间的相关性被用来校准极化差异域中的初始估计。所提出的算法提供了轻量级和完整版本，以适应不同的应用需求。在模拟和真实DoFP图像上的实验表明，我们的两种方法分别具有最高的插值精度和速度，并显著提高了视觉效果。两个版本都可以在AMD Ryzen 5600X CPU上以0.1402秒和0.2693秒的速度高效处理1024*1024的图像。此外，由于我们的方法只涉及5*5窗口内的计算过程，因此在GPU或FPGA上进行并行加速的潜力非常可行。

本论文旨在解决工业应用中分焦平面极化成像系统的极化去马赛克问题。目前现有的方法在速度、准确性和复杂性之间的平衡不够令人满意。

本文提出了一种新的极化去马赛克算法，它在三阶段基本去马赛克框架内进行插值，以获得分焦平面极化图像。该方法结合了分焦平面低成本边缘感知技术（DLE）来引导插值过程。此外，通道间的相关性用于校准极化差异域中的初始估计。该算法提供了轻量级和完整版本，以满足不同应用需求。

本文的亮点在于：两种方法分别具有最高的插值精度和速度，能够显著提高视觉效果。两个版本都可以在AMD Ryzen 5600X CPU上以0.1402秒和0.2693秒的速度高效处理1024*1024像素的图像。此外，由于我们的方法仅涉及5*5窗口内的计算过程，因此在GPU或FPGA上的并行加速潜力非常可行。

在这个领域中，最近的相关研究包括：《A Comparative Study of Polarization Demosaicking Algorithms for Division of Focal Plane Imaging Polarimeters》、《Demosaicking of Polarization Images Using Spatial Correlation》等。