[发明专利]图像处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，该方法包括：提供至少两个图像帧的序 列，计算代表至少部分所述图像帧的相对运动的运动矢量，根据计算得到的运 动矢量重新配置图像帧中的至少所述部分帧，并结合图像帧形成合成图像帧。 本发明还涉及一种图像处理系统，一种配置为使可编程处理器件能执行该方法 的计算机程序，和包括图像处理系统的数码相机。在国际专利申请 PCT/EP04/05108中描述了这样一种图像处理方法和系统。如本申请所述，该 图像处理方法和系统可用于，例如数码相机中。尽管现有的方法和系统主要提 供高质量的合成图像帧，包含旋转和移动的相机复杂运动需要大量的处理以对 齐图像，并需要计算起来非常耗时的图像的缩放比例。此外，在包含旋转和移 动的复杂运动情形下，现有的方法和系统可能导致无法补偿的错位现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上述类型的改进的图像处理方法和系统。

为此依照本发明的图像处理方法的特点在于：将图像帧分成块，计算代 表每个块的相对运动的块运动矢量，根据计算得到的块运动矢量重新配置每个 块，以及组合各块以形成合成的块，从而获得合成图像帧。

从多个图像帧形成合成图像的图像处理系统包括用于装载第一图像的像 素值阵列以及至少另一图像的像素值阵列的配置，所述图像处理系统配置成实 现以下步骤：计算代表至少部分所述图像帧的相对运动的运动矢量，根据计算 得到的运动矢量重新配置图像帧中的至少所述部分帧，以及结合图像帧形成合 成图像帧。

根据本发明该图像处理系统还配置成：将图像帧分成块，计算代表每个 块的相对运动的块运动矢量，根据计算得到的块运动矢量重新配置每个块，以 及组合各块以形成合成的块，从而获得合成帧。

以这种方式获得一种方法和系统，其中图像分解成块，且对于每个块计 算块运动矢量。移动至少第二图像帧的块以对齐第一图像帧的块，然后，组合 各块以获得具有高图像质量的合成图像帧。本发明的方法允许在图像的特定区 域中计算简单的运动模型，而不需要对整个图像计算高度精确的复杂模型。不 需要以对齐目的来缩放图像。

附图说明

现在参考附图对本发明进行进一步详细的描述，其中：

图1示意性地示出了示例性数码相机的布局；

图2以示意形式示出了相机中图像采集器件的组件；

图3是示出采集图像帧并形成合成的最后图像的方法的流程图；

图4示意性示出了划分成块的第一图像以及与第一图像的块对齐的第二 图像的两个块。

具体实施方式

这里概述的方法的上下文中可用的图像处理系统的一个示例是数码相机 1的一部分。图像处理系统和方法的应用的其它示例包括影印机、扫描器件以 及个人电脑或工作站。

数码相机1包括用于在场景(scene)中聚焦到一个或多个物体上的镜头 系统2。当快门3打开后，场景通过光圈4投射到图像采集器件6的光敏区域 5上(图2)。快门时间是可控的，就像光圈的直径。作为快门3的备选或附加， 可以电性控制图像采集器件以产生相同的效果(电子快门)。图像采集器件6 可以是互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺中实现的器件或电荷耦合器件 (CCD)传感器。

参考图2，光敏区域5被分成由像素单元7a-i占据的数个区域，为了清晰 起见只示出了九个区域。每个像素单元7包括用于产生指示光线强度信号的器 件，其中在光敏区域5内的区域曝光于该光线。注意到占据像素单元7a-i的器 件通常作为一个集成电路的组件。在曝光期间形成由器件产生的积分信号，如 通过电容器内光电流的积聚。在曝光光敏区域5持续一段曝光间隔时间之后， 通过行选择电路8和列选择与读取电路9而读出所产生信号的积分值。

应该注意，为了简便，本说明将不集中讨论采集彩色图像的方式。只注 意到任何已知的技术都可以使用，如滤色片、图像采集器件6的色彩感光变化 等。在这方面，还注意到光敏区域5不需要是包含在图像采集器件中的集成电 路的表面区域，或至少不是对于所有的颜色成分。此外，尽管在本申请中图像 帧将被称为连续采集的，但不排除其中顺序采集不同颜色成分的图像帧的实施 例，因此详述颜色成分的“连续地”采集的图像帧可被其它颜色成分替换。