[發明專利]用于數碼相機的基于單幀的超分辨率內插的系統和方法

有效

• 申請號: 201480034665.2
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN105339954B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: A·阿米塔伊
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06K9/40
• 分類號: G06K9/40
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發明提供一種用于超分辨率圖像處理的數碼相機系統。所述數碼相機系統包含：分辨率增強模塊，其經配置以接收圖像的至少一部分、增大所述所接收圖像的分辨率，且輸出分辨率經增強圖像；以及邊緣提取模塊，其經配置以接收所述分辨率經增強圖像、提取所述分辨率經增強圖像的至少一個邊緣，且輸出所述分辨率經增強圖像的所述所提取的至少一個邊緣，所述至少一個邊緣為出現像素值的突然改變處的一組相鄰像素。所述數碼相機系統還包含邊緣增強模塊，所述邊緣增強模塊經配置以接收所述分辨率經增強圖像和所述所提取的至少一個邊緣，且組合所述所提取的至少一個邊緣或所述所提取的至少一個邊緣的派生物與所述分辨率經增強圖像。

技術領域

本發明涉及用于數碼相機的基于單幀的超分辨率內插的系統和方法。

背景技術

數碼相機使用各種系統以使攝影者能在遠距離處俘獲對象的圖像。光學縮放系統使用一或多個縮放透鏡，可調整所述縮放透鏡以使入射于數碼相機的光檢測器上的可見光輻射的視場變窄。盡管具有較窄的視場，但在不引入顯著圖像像差的情況下，入射于光檢測器上的可見光輻射的較窄視場會放大所俘獲的圖像。相比之下，數字縮放系統處理圖像或圖像的子組以增大其分辨率，從而產生類似于光學縮放的效果(即，放大的較窄視場)。然而，相對于光學縮放系統，數字縮放系統通常會產生顯著的所不希望的圖像像差。舉例來說，數字縮放系統可能會將折疊失真(即，鋸齒狀對邊)、模糊，和/或暈圈引入到圖像中。在數字縮放處理期間引入的像差主要出現在圖像中對象的邊緣處或其周圍。

發明內容

根據本文中揭示的實施例的至少一個方面，應認識到，數字縮放系統的標準方法產生顯著的圖像像差，其包含(但不限于)折疊失真、模糊和/或暈圈。為了使經由數字縮放引入的這些圖像像差降到最小，提供用于數碼相機的基于單幀的超分辨率內插的系統和方法。除了通過提取和增強圖像中對象的邊緣，用于超分辨率的系統和方法還通過增大圖像或圖像的任何部分的分辨率來對圖像進行數字縮放。圖像的邊緣經由多個邊緣保持濾波器來增強。這些濾波器實現圖像中邊緣的提取和增強以增加數字縮放圖像的細節。

根據一個方面，提供用于超分辨率圖像處理的數碼相機系統。所述數碼相機系統包括：分辨率增強模塊，其經配置以接收圖像的至少一部分、增大所接收圖像的分辨率，且輸出分辨率經增強圖像；邊緣提取模塊，其經配置以接收分辨率經增強圖像、提取分辨率經增強圖像的至少一個邊緣，且輸出所提取的分辨率經增強圖像的至少一個邊緣，所述至少一個邊緣為出現像素值的突然改變處的一組相鄰像素；以及邊緣增強模塊，其經配置以接收分辨率經增強圖像和所提取的至少一個邊緣，且組合所提取的至少一個邊緣或所提取的至少一個邊緣的派生物與分辨率經增強圖像。

根據一個實施例，所述分辨率增強模塊進一步經配置以至少部分地通過內插所接收圖像而增大所接收圖像的分辨率。根據一個實施例，分辨率增強模塊進一步經配置以根據雙三次內插過程內插所接收圖像。根據一個實施例，邊緣提取模塊進一步經配置以經由具有第一強度的第一邊緣保持濾波器和具有第二強度的第二邊緣保持濾波器對分辨率經增強圖像進行濾波。根據一個實施例，第一邊緣保持濾波器的強度是可配置的，且其中邊緣提取模塊進一步經配置以降低第一邊緣保持濾波器的強度以增大圖像細節水平，或增大第一邊緣保持濾波器的強度以降低圖像細節水平。根據一個實施例，第一強度小于第二強度，且其中邊緣提取模塊進一步經配置以從經由第一邊緣保持濾波器濾波的分辨率經增強圖像減去經由第二邊緣保持濾波器濾波的分辨率經增強圖像。根據一個實施例，邊緣增強模塊進一步經配置以將所提取的至少一個邊緣添加到分辨率經增強圖像。

根據一個實施例，分辨率增強模塊進一步經配置以將所接收圖像劃分成多個子區段。根據一個實施例，分辨率增強模塊進一步經配置以增大所接收圖像的子區段中的每一者的分辨率，且其中邊緣提取組件進一步經配置以提取分辨率經增強圖像的每一子區段的至少一個邊緣。根據一個實施例，數碼相機系統進一步包括白噪聲模塊，所述白噪聲模塊經配置以將白噪聲添加到分辨率經增強圖像。