[發明專利]圖像處理裝置和圖像處理方法

無效

• 申請號: 200910127128.3
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101534447A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 倉田徹
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;G06T7/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本發明包含于2008年3月13日向日本專利局提交的日本專利 申請JP?2008-063560的主題，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種檢測兩個畫面圖像之間的運動矢量并計算所 檢測運動矢量的可靠性的圖像處理裝置和方法。

背景技術

根據圖像信息本身來確定兩個畫面圖像之間的運動矢量的塊 匹配技術是一項歷史悠久的技術。

根據塊匹配技術，包括作為注目畫面圖像的參考畫面圖像和從 中出現參考畫面圖像的運動的原始圖像(下文稱作目標畫面圖像) 的兩個畫面圖像之間的運動矢量是通過相對于預定大小的矩形區 域的塊(目標塊和參考塊)計算參考畫面圖像和目標畫面圖像之間 的相關性來計算的。塊匹配技術包括以下兩種情況：一種情況是如 在例如通過MPEG(運動圖片專家組)系統進行運動檢測的情況下， 目標畫面圖像在時間上先于參考畫面圖像；以及另一種情況是如在 例如通過下文所述的圖像幀的疊加來減小噪聲的情況下，參考畫面 圖像在時間上先于目標畫面圖像。

注意，在本說明書中，術語畫面圖像表示由一幀或一場的圖像 數據形成的圖像。然而，為了描述方便，在本說明書的以下描述中， 假設一個畫面圖像由一幀形成并在下文中稱作幀。因此，參考畫面 圖像在下文被稱作參考幀，而目標畫面圖像在下文被稱作目標幀。

具體地，對于電視相機的云臺檢測和圖像拾取對象跟蹤、MPEG (運動圖片專家組)系統的運動圖片編碼等，已開發了利用塊匹配 的運動矢量匹配技術。在90年代，已促進在包括通過圖像疊加進 行無傳感器相機抖動校正、低照度下圖像拾取時的降噪等寬范圍內 的應用。

此外，利用塊匹配的運動矢量檢測方法不僅被應用于圖像識別 應用和相機抖動校正應用中，而且還被應用于如圖像拾取裝置的快 門速度的自動調節和液晶電視機的雙倍速幀頻轉換的新應用中。

在任何情況下，所檢測矢量的可靠性都是非常重要的。具體地， 如果所檢測的運動矢量精確，則能夠以高精度定位多個圖像，并且 能夠預期圖像拾取對象的跟蹤、高精度相機抖動校正等。然而，如 果使用低可靠性的運動矢量執行處理，則會在錯誤的方向上執行校 正等，因此，會出現取決于應用的后處理步驟的精度變低的情況。

因此，例如在日本專利公開第2006-318345號中已提出并披露 了提取高可靠性的運動矢量的方法。根據該方法，執行MPEG系統 編碼中的離散余弦轉換(DCT)結果中的的AC分量和DC分量的 比較，或者執行與圖像邊緣的比較，從而從特征圖像部分中檢測出 運動矢量來作為具有高可靠性的運動矢量。

還有一種方法可用，其中，在矢量計算之前，預先通過邊緣檢 測或通過角檢測器的部分提取出圖像中的特征點或奇異點，并根據 特征點來確定運動矢量。

此外，日本專利公開第2005-301984號中披露了從表示圖像的 特征量的活動量(activity)中獲得運動矢量可靠性的指標。

發明內容

然而，與上述運動矢量的可靠性相關的現有技術全部都需要提 取圖像的特征點或特征量的處理，并且除運動矢量的檢測處理之外 全部都需要提供被配置為提取特征點或特征量的部件。因此，現有 技術具有結構復雜并需要提高成本的問題。

此外，使用特征點或特征量的所有上述技術基本上都是針對低 噪聲圖像的，并且都具有在包含高噪聲圖像的情況下不能正常運行 的問題。此外，特征點提取方法具有在噪聲或重復圖案方面不是很 好的問題。

因此，期望提供一種即使在圖像具有高噪聲或包括重復圖案的 情況下仍能夠通過簡單結構估算運動矢量的可靠性的圖像處理裝 置和方法。