[發明專利]圖像處理設備和方法及使用其的電子設備

無效

• 申請號: 201210100190.5
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN103366340A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 劉玉宇
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;H04N1/40;H04N5/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;郎曉虹

技術領域

本公開涉及圖像處理領域，具體地，涉及能夠將低分辨率圖像重建為高分辨率圖像的圖像處理設備和方法以及使用所述圖像處理設備和方法的電子設備。

背景技術

圖像超分辨率是當前圖像處理領域的一個熱點。圖像超分辨率方法是指從低分辨率(LD)圖像重建高分辨率(HD)圖像的方法。為了從低分辨率圖像重建高分辨率圖像，可以事先收集大量低分辨率圖像以及與之對應的高分辨率圖像。這些彼此對應的低分辨率圖像和高分辨率圖像分別被劃分成多個局部圖像塊。這樣的圖像塊一般很小，如3×3像素或5×5像素等，以保證其局部性。當利用一個低分辨率圖像進行超分辨率重建時，可將其劃分成多個圖像塊，從預先收集的低分辨率圖像塊中尋找與每一圖像塊最匹配的圖像塊，并利用對應的高分辨率圖像塊形成高分辨率圖像。

在圖像的重建過程中，如果以彼此完全獨立的方式選擇各個圖像塊，則重建的高分辨率圖像的連續性難以得到保證，表現為重建的高分辨率圖像中存在較大的噪聲。針對這個問題，已提出了一種在選擇與低分辨率圖像塊對應的高分辨率圖像塊時加入與前一已重建圖像塊間的重疊區域的誤差估計并選擇能夠最優化與低分辨率圖像塊之間外觀差異和重疊區域誤差之和的高分辨率圖像塊從而重建高分辨率圖像的方法。相關文獻包括：Freeman，W.T.、Jones，T.R.和Pasztor，E.C.所著的“Example-Based?Super-Resolution”(刊于IEEE?Computer?Graphics?and?Applications，22(2)：56-65，2002年)(稱為相關文獻1)。

發明內容

本公開的發明人發現，在相關文獻1所披露的圖像超分辨率方法中，圖像重建過程必須按照從左到右、從上到下的光柵掃描(raster?scan)順序進行。也就是說，當前圖像塊與前一圖像塊的重疊區域包括圖像塊的左部和上部。這種方法改善了重建圖像塊間的連續性，使得重建的高分辨率圖像具有較小的噪聲。然而，在利用這種方法進行圖像重建的過程中，如果針對前一圖像塊做出了錯誤的選擇，那么由于下一圖像塊會考慮與該前一圖像塊的連續性，所選擇的下一圖像塊也會因此繼續發生選擇錯誤，從而導致錯誤被傳遞和放大到整個重建圖像。

本公開的一些實施例提供了一種能夠將低分辨率圖像重建為高分辨率圖像的圖像處理設備和方法，其中能夠避免上述問題的發生。

在下文中給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

根據本公開的一個方面，提供一種圖像處理設備，用于根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像。該圖像處理設備可包括：特征點選擇裝置，用于在所述原始圖像中選擇至少一個特征點；及圖像重建裝置，用于獲得與所述原始圖像中包含所述特征點的第一原始圖像塊對應的高分辨率的第一重建圖像塊；并以所述第一原始圖像塊為中心，根據所述第一重建圖像塊來重建所述原始圖像中位于所述第一原始圖像塊周圍的其他原始圖像塊的高分辨率的重建圖像塊，以得到所述原始圖像的重建圖像。

根據本公開的另一方面，提供一種圖像處理方法，用于根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像。該圖像處理方法可包括：在所述原始圖像中選擇至少一個特征點；以及獲得與所述原始圖像中包含所述特征點的第一原始圖像塊對應的高分辨率的第一重建圖像塊，并以所述第一原始圖像塊為中心，根據所述第一重建圖像塊來重建所述原始圖像中位于所述第一原始圖像塊周圍的其他原始圖像塊的高分辨率的重建圖像塊，以得到所述原始圖像的重建圖像。

根據本公開的另一方面，提供了一種監控設備，該監控設備包括上述的能夠根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像的圖像處理設備。根據本公開的該方面，還提供了一種監控系統，該監控系統包括至少一個監控設備，并且所述至少一個監控設備中的至少一個包括上述的能夠根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像的圖像處理設備。

根據本公開的另一方面，提供了一種電視機，該電視機包括上述的能夠根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像的圖像處理設備。根據本公開的另一方面，還提供了一種電視機的機頂盒，該機頂盒包括上述的能夠根據低分辨率的原始圖像來重建高分辨率的重建圖像的圖像處理設備。

另外，本公開還提供用于實現上述圖像處理方法的計算機程序。