[发明专利]图象处理方法

说明书

本申请是申请号为200580018763.8(申请日2005年6月7日，发明名称图象处理方法及图象处理装置、图象放大方法、服务器-客户机系统、以及显示终端)的分案申请。

技术领域

本发明涉及图象处理方法，特别涉及对例如通过放大处理等获得的图象进行锐化(鲜明化)的技术。

背景技术

随着数字映相机器网络的普及，用各种输出入机器处理不同规格形式的数字图象，已经司空见惯。特别是图象的尺寸，从低清晰度到超高清晰度，种类繁多。作为低清晰度的图象，有在手机搭载的照相机及显示器中使用的QCIF(176×144象素)、QVGA(320×240象素)、CIF(352×288象素)等。作为标准的清晰度的图象，有PC显示器显示尺寸——VGA(640×480)、XGA(1024×768)、SXGA(1280×1024)等。作为高清晰度的图象，有在投影仪及特殊的LCD等中使用的UXGA(1600×1200)、QXGA(2048×1536象素)、HDTV(1920×1080)等。最近，作为面向医学及印刷领域的显示器，甚至存在着QSXGA(2560×2048)、QXGA(2048×1536)、QUXGA(3200×2400)、QUXGA-wide(3840×2400)这种超高清晰度的图象。

在这里，假设需要用高精细的QUXGA(3200×2400)显示手机拍摄的QVGA(320×240象素)象素。这时，需要进行将原图象的纵横尺寸分别数字性地扩大十倍的这种现有技术中不曾有过的高倍率的图象放大处理。 可是，在现有技术的通常的数字性的放大处理中，设想的放大率，是从标准TV清晰度到HDTV清晰度的2×2倍左右，最大也只研究4×4倍左右的放大率(例如(非专利文献2)等)。

另外，在广播行业中，图象的单源多用途的思想深入人心。就是说，切出先拍摄的图象中的一部分，在别的用途中使用的现象，屡见不鲜。例如：用广角透镜拍摄足球等体育运动情景，根据它来放大各个选手的图象后切出显示等时，就需要进行现有技术所没有的高倍率的图象放大处理。这种图象切出用途中的放大率，其目标值是没有上限的。

这样，图象的放大，可以说是数字图象处理中的一大课题。其技术性的含义，就是将低清晰度图象变换成高清晰度图象。而且根据究竟重视图象输入系统和图象显示系统中的哪一个，还可以将该图象放大即高清晰度化分成两种。

第1种是重视图象输入系统的放大、高清晰度化，所谓的“超清晰”领域即属于它。所谓“数字性的超清晰”，是通过从在摄象中使元件微小振动或连续性的动画图象中获取被拍摄体信息等的手法，收集超过摄象元件的取样极限的信息，经过图象处理后统合、收敛，将原图象高精细化的处理。它适合于医疗及遥感中的科学性的图象计测。

第2种是重视图象显示系统的放大处理，它与图象的忠实的高清晰度化相比，是旨在将钝化图象(模糊图象)变换成在视觉上鲜明而且令人满意的图象的图象锐化处理。在上述的将用手机照相机拍摄的图象在高解象显示器的显示或将标准TV图象在HDTV画面上显示等时使用。在民用的图象机器中，制作出这种能够进行高清晰度显示的品质的图象放大处理，至关重要。本发明就属于重视该图象显示系统的处理。

作为本领域的现有技术，人们对三次方插补法等线性插补滤波器、保存边缘避免钝化地放大图象的边缘保存非线性滤波器等，进行了长期的研 究。可是，这些手法却无法复原推定低清晰度图象中欠缺的高频成分。为了进行高频成分复原处理，近几年来，人们正在研究使用在低清晰度和高清晰度的取样中进行学习的手法。下面，讲述其两个例子。

在(专利文献1)中，公开了根据低清晰度图象生成高清晰度图象的方法。首先，进行初始图象插补即标度放大，生成具有所需的图象尺寸的低清晰度图象。再将该低清晰度图象分割成重叠的低清晰度片(patch)，生成除去各低清晰度片中的高频成分的中波片。然后，一边扫描图象，一边生成将被反差归一化的中波片内的象素M和已预测的邻接的高波片H串行连接的探索矢量，从练习用数据库中输出最接近的高频片。将该高频片和上述的低清晰度片相加合成，逐一生成与邻接的片具有连接性的高清晰度片，从而生成高清晰度图象。