[發明專利]圖像處理裝置和方法

有效

• 申請號: 201210195880.3
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102819742B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 福原隆浩;貴家仁志
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06K9/38
• 分類號: G06K9/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

技術領域

本發明涉及圖像處理裝置和方法，并且更具體地，涉及能抑制量化誤差的圖像處理裝置和方法。

背景技術

在現有技術中，用于執行從高位深到低位深的轉換的位轉換技術經常被用作圖像處理等的量化技術。換句話說，通過量化處理將N位圖像轉換成L位圖像(N＞L)。另一方面，從低位深到高位深的逆轉換處理對應于逆量化。經常將線性量化技術用作圖像量化技術。然而，線性量化技術計算成本較低但量化誤差相對較大。因為這個原因，當高位深的圖像通過量化被轉換成低位深的圖像，然后低位深的圖像通過逆量化被轉換成高位深的圖像(返回到原始位深)時，恢復出的高位深的圖像(已經經受量化和逆量化處理的圖像)與原始圖像(量化和逆量化處理之前的圖像)相比可能會顯著劣化。

對此，已經建議了Lloyd-Max量化技術(例如，參見Lloyd，“PCM中的最小二乘量化(Least squares quantization in PCM)”，IEEE會刊，信息理論，vol.IT-28，no.2，pp.129-137，Mar.1982)。一般地，Lloyd-Max量化技術已作為導致極少圖像失真的量化技術而為人所知。

發明內容

然而，Lloyd-Max量化技術沒有考慮在直接從成像元件獲取的高動態范圍圖像(或RAW圖像)中展現的“稀疏性”(sparsity)。換句話說，Lloyd-Max量化技術難以獲取在直方圖中具有偏差的稀疏圖像的最優解。

本發明是鑒于上述內容而做出的，并且希望即使在直方圖中具有偏差的稀疏圖像中也能抑制量化誤差。

根據本發明的另一個實施例，提供了一種圖像處理裝置，其包括：零級檢測單元，其從將圖像的像素值根據像素值大小進行分級的多個級之中檢測像素值的出現頻率為零的零級；以及非零級轉化單元，其通過更新由零級檢測單元檢測的零級的范圍，將零級轉化成像素值的出現頻率為1或更高的非零級，而不更新級的總數。

非零級轉化單元可包括級合并單元，其將由零級檢測單元檢測的零級合并到鄰近級，直到像素值的出現頻率等于或大于合并的級的數量，以及級分割單元，其將由級合并單元合并后的級分割成數量等于合并前的級的數量的級，使得所有級變為非零級。

圖像處理裝置還可包括：級邊界確定單元，其確定級的邊界級邊界確定單元；級配置單元，其將各像素值根據其值分配到由級邊界確定單元確定的邊界劃界的各級中；以及代表值確定單元，其在由級邊界確定單元確定的邊界劃界的各級中計算由級配置單元分配的像素值的重心，并且將重心確定為代表值。

級邊界確定單元可確定邊界，使得將像素值的最大值和最小值之間的范圍分割成數量小于像素值的位深的級。

代表值確定單元在非零級轉化單元將零級轉化為非零級后，可計算每個級中的重心并且將重心確定為代表值。

級邊界確定單元可將由代表值確定單元確定的鄰近級的代表值的中間值確定為級的邊界。

圖像處理裝置還可包括表生成單元，其生成一個表，其中由代表值確定單元確定的各級的代表值與各級的索引相關聯。

圖像處理裝置還可包括轉換單元，其將圖像的各像素值轉換成由代表值確定單元確定的、與該像素值對應的級的代表值，以及索引圖像生成單元，其使用由表生成單元生成的表，將由轉換單元從各像素值轉換而來的代表值轉換成索引，該索引是該代表值的級的識別信息。

圖像處理裝置還可包括逆量化單元，其使用由表生成單元生成的表將索引轉換成代表值。

級邊界確定單元可確定邊界，使得多個圖像的所有像素的最大值和最小值之間的范圍被分割為多個級，級配置單元可將多個圖像的所有像素值根據其值分配到由級邊界確定單元確定的邊界劃界的級，以及表生成單元可產生多個圖像共用的表，所述表將由代表值確定單元確定的各級的代表值與各級的索引相關聯。

圖像處理裝置還可包括圖像塊分割單元，其將圖像分割為多個塊，并且級邊界確定單元、級配置單元、代表值確定單元、零級檢測單元、以及非零級轉化單元的每一個可獨立地執行針對由圖像塊分割單元從圖像分割的每個塊的處理。

圖像處理裝置還可包括逆量化單元，其使用由表生成單元生成的表針對每個塊獨立地執行用于將索引轉換成代表值的處理。

根據本發明的另一個實施例，提供圖像處理裝置的圖像處理方法，包括：在零級檢測單元處，從將圖像的像素值根據像素值大小進行分級的多個級之中檢測像素值的出現頻率為零的零級，以及在非零級轉化單元處，通過更新檢測的零級的范圍，將零級轉化成像素值的出現頻率為1或更高的非零級，而不更新級的總數。