[發明專利]圖像處理設備和方法

有效

• 申請號: 201080052839.X
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102656878A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 任宰均;姜周泳;樸炳冠;李性德;崔瑗熙
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04N5/262
• 分類號: H04N5/262;H04N5/225
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡

技術領域

下面的描述涉及攝影術。更具體地講，該描述涉及一種使用光場數據處理圖像的設備和方法。

背景技術

當前，拍攝系統一般使用一種只能一次查看一幅圖像的拍攝操作。但是，已進行對具有焦點重組功能的全光相機的研究。全光相機(也稱為光場相機)使用微透鏡陣列(例如，柱狀透鏡陣列)或者光編碼掩膜捕捉場景的四維光場信息。這種全光相機可在一次拍攝操作之后(例如，單幅圖像捕捉之后)向用戶提供各種功能(例如，改變焦點平面并能夠從幾個角度查看場景)。全光相機可用于減少立體匹配(即，將立體圖像連接在一起)中的對應問題。

另外，在許多領域需要高分辨率圖像，例如，監控攝像機、用于精確診斷的計算機斷層掃描(CT)圖像、用于模式識別的計算機視覺、地質勘測衛星圖像等。為了獲得高分辨率圖像，已進行研究以提供使用信號處理技術從低分辨率圖像序列重構高分辨率圖像的方法。

發明內容

技術問題

需要一種能夠通過使用光場數據提供高分辨率圖像的圖像處理設備和圖像處理方法。

技術方案

提供了一種能夠通過使用光場數據針對期望的位置提供高分辨率圖像的圖像處理設備和圖像處理方法。

有益效果

根據本發明，通過對使用光場數據生成的圖像的期望位置進行信號處理可提高空間分辨率。

附圖說明

圖1是示出示例圖像處理設備的示圖。

圖2是用于解釋使用光場數據的圖像處理的示圖。

圖3是示出通過圖1所示的圖像處理設備的數據處理器生成重新聚焦圖像的方法的示圖。

圖4是示出示例全光相機的方向分辨率、空間分辨率和光電傳感器像素大小之間的關系的示圖。

圖5是示出圖1所示的圖像處理設備的示例數據處理器的框圖。

圖6a是示出根據特定α值的重新聚焦圖像的示圖，在圖像處理設備的顯示器上查看所述重新聚焦圖像。

圖6b是示出在改變α值時生成的多個重新聚焦圖像的示圖。

圖6c是表示根據圖6b的α值的變化的重新聚焦圖像的清晰度的曲線圖。

圖7a是示出用于聚焦區域的光場數據值的示圖。

圖7b是示出用于失焦區域的光場數據值的示圖。

圖8是示出圖5所示的示例合成比率確定器的示圖。

圖9是示出示例比率函數的示圖。

圖10a是示出示例高分辨率圖像重構的示圖。

圖10b是示出示例高分辨率圖像重構的另一示圖。

圖10c是示出示例高分辨率圖像重構的另一示圖。

圖11是示出圖5所示的示例高分辨率圖像生成器的框圖。

圖12a是示出選擇標準圖像幀和參考圖像幀的示例技術的示圖。

圖12b是示出選擇標準圖像幀和參考圖像幀的示例技術的另一示圖。

圖13a是示出基于光場的與標準圖像幀相比的示例亞像素位移的示圖。

圖13b是示出基于光場的與標準圖像幀相比的示例亞像素位移的另一示圖。

圖13c是示出基于光場數據的與標準圖像幀相比的示例亞像素位移的另一示圖。

圖14是示出基于標準圖像幀生成示例高分辨率標準圖像幀的示圖。

圖15是示出基于標準圖像幀的點擴散函數(PSF)的示例計算的示例的示圖。

圖16是示出通過使用光場數據針對期望的聚焦區域生成高分辨率圖像的示例方法的流程圖。

圖17是示出通過使用光場數據生成高分辨率圖像的示例方法的流程圖。

貫穿整個附圖和詳細描述，除非有相反的描述，否則相同的附圖標號將被理解為指示相同的元件、特性和結構。為了清楚、說明和方便，可夸大這些元件的相對尺寸和描述。

最佳方式

在一個總的方面，提供了一種圖像處理設備，包括：光場數據位置確定器，被構造為根據期望的聚焦位置，確定與場景對應的光場數據中的一部分光場數據的位置；重新聚焦圖像生成器，被構造為通過使用位置確定的所述一部分光場數據生成重新聚焦的第一圖像；高分辨率圖像生成器，被構造為生成包括相對于重新聚焦的第一圖像的預定設置比率的高分辨率圖像；合成比率確定器，被構造為通過使用關于位置確定的所述一部分光場數據的位置的相似性，確定高分辨率圖像和重新聚焦的第一圖像的放大圖像之間的局部合成比率；以及圖像合成器，被構造為根據局部合成比率，通過合成高分辨率圖像和重新聚焦的第一圖像的放大圖像來生成合成圖像。