[發明專利]一種視頻超分辨率處理方法

有效

• 申請號: 201310689367.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103632359A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張磊;肖煜東;索津莉;張永兵;戴瓊海
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 余敏

【技術領域】

本發明涉及計算機視頻處理領域，特別是涉及一種基于自相似塊匹配的視頻超分辨率處理方法。

【背景技術】

超分辨率處理技術是一種提高視頻或者圖像的分辨率的技術，通俗的理解即是通過硬件或軟件的方法提高原有圖像的分辨率。圖像視頻在其獲取收集、傳輸儲存等過程中由于某些因素的制約，可能導致其質量水平下降或者過低。隨著計算機多媒體技術的發展，人們對數字圖像清晰度的要求越來越高，因此經常需要通過超分辨率處理提高視頻或者圖像的分辨率，同時希望處理后的視頻清晰度較高?，F有的視頻超分辨率處理方法，通常通過上采樣處理后獲得高分辨率圖像。改進時一般對上采樣過程不斷改進，從而提高處理效果。然而，現有的處理方法得到的高分辨率圖像仍然存在清晰度較差，超分辨率處理效果不好的問題。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是：彌補上述現有技術的不足，提出一種視頻超分辨率處理方法，在提高圖像分辨率的同時確保圖像清晰度，提高了超分辨率處理效果。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種視頻超分辨率處理方法，包括以下步驟：對接收的待處理的視頻中的各幀圖像進行如下處理操作：1）將當前幀圖像劃分為多個圖像塊；2）對當前幀圖像中的各個圖像塊，分別進行如下處理，得到各個圖像塊的超分辨率圖像塊：21）在當前幀圖像中檢測獲取當前圖像塊的相似塊和/或在當前幀圖像的前L幀、后K幀圖像中檢測獲取當前圖像塊對應的圖像塊的相似塊，得到當前圖像塊的多個相似塊；其中，L和K均為大于等于0的整數，且L和K不同時為0，具體取值由用戶根據處理精度和處理速度的要求進行設定；22）對當前圖像塊的多個相似塊分別進行上采樣處理，得到各相似塊的上采樣圖像塊；23）將各相似塊的上采樣圖像塊融合成一個超分辨率圖像塊；3）按照各個圖像塊在當前幀圖像中的位置，將各個圖像塊的超分辨率圖像塊整合成一幅圖像，得到當前幀圖像的超分辨率處理圖像。

本發明與現有技術對比的有益效果是：

本發明的視頻超分辨率處理方法，對劃分的多個圖像塊，分別檢測獲取各圖像塊在當前幀圖像中相匹配的塊和/或在前后領域幀圖像中相匹配的塊，即獲取了空間域上相近似的圖像塊和/或時間域上相近似的圖像塊，后續再進行上采樣、圖像塊融合等步驟。這樣，在超分辨率處理過程中充分地利用了視頻序列時域上以及空域上的信息，即充分利用相似圖像塊中的亞像素信息，確保融合重建依據的信息量充足，從而在提高圖像分辨率的同時確保圖像清晰度，提高了超分辨率處理效果。

【附圖說明】

圖1是本發明具體實施方式的視頻超分辨率處理方法中對各幀圖像處理的流程圖；

圖2是本發明具體實施方式的視頻超分辨率處理方法中檢測獲取相似塊的方法流程圖；

圖3是本發明具體實施方式的視頻超分辨率處理方法中重疊劃分塊時的示意圖。

【具體實施方式】

下面結合具體實施方式并對照附圖對本發明做進一步詳細說明。

本發明的構思是：　通過研究自相似圖像塊與提高視頻清晰度之間的相關性，在超分辨率處理的上采樣算法的基礎上，利用相似圖像塊集合中的亞像素信息來實現超分辨率，從而在提高視頻分辨率的同時確保重建后圖像的清晰度。超分辨率處理時，首先將當前幀圖像劃分為多個圖像塊，對于劃分出來的每一個圖像塊，在當前幀空域上以及時間域上前后幀尋找與之相似的匹配圖像塊，并將所有相似的匹配圖像塊組合在一起構成相似塊集合。然后將相似塊集合中圖像塊分別采用上采樣算法進行上采樣，得到上采樣后尺寸較大的相似圖像塊數組，最后將這些圖像塊數組融合為一個圖像塊便得到了超分辨率后的一個圖像塊。類似地，將當前幀內劃分出來的所有圖像塊按照上述方法處理便可以得到一幀超分辨率后的圖像。將視頻中各幀圖像均進行上述超分辨率處理，即得到分辨率提高且清晰度較好的視頻。

本具體實施方式中視頻超分辨率處理方法，處理針對的視頻序列為通過攝像機、照相機采集所得，或者通過計算機工具所得的視頻序列，數據格式不限。處理時，對視頻中的各幀圖像均進行如圖1所示的超分辨率處理操作，具體包括以下步驟：

U1）將當前幀圖像劃分為多個圖像塊。