[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和程序

说明书

相关申请的交叉参考

本申请主张享有于2012年12月20日提交的日本优先权专利申请JP2012-277561的优先权，并且将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及图像处理装置、图像处理方法和用于使计算机执行该图像处理方法的程序。具体地，本发明涉及使移动图像中每单位时间的帧数目改变的图像处理装置和图像处理方法，且涉及用于使计算机执行该图像处理方法的程序。

背景技术

在诸如电视接收机等相关技术中的图像处理装置中，在一些情况下进行帧率转换(frame rate conversion)以改变移动图像中每单位时间的帧数目，即帧率。例如，为了平滑在移动图像中的对象的运动，进行帧率转换来增加帧率，这被称作上转换(up-conversion)。

在这样的上转换中，广泛使用从原始帧中生成插补帧(interpolated frame)且将插补帧插入在原始帧之间的帧插补方法。在帧插补方法中，进行运动补偿处理以检测在原始帧中的对象的运动且基于该运动生成插补帧。这使得在含有移动对象的移动图像中能够进行自然插补。

在进行运动补偿处理时，广泛使用以逐个块为基础或以逐个像素为基础来检测对象的运动的方法，但是，这个方法可能会造成运动检测在一些块或像素中失败的概率。如果未检测到其运动的对象是高频分量(例如，文字插播)，那么在具有检测已经失败的部分的图像中容易出现缺陷。例如，因为含有高频分量的对象具有与背景的清晰边界，所以在检测已经失败的部分处出现模糊。另一方面，因为含有低频分量的对象具有模糊的边界，所以假如运动检测失败也不容易发生模糊。

为了抑制涉及运动检测失败的缺陷，提出了下面的图像处理装置。该图像处理装置检测包含具有运动的高频分量的区域(其要成为用于文字插播的区域)，且改变用于这样的区域的插补方法(参见，例如，日本专利申请特开第2009-296284号)。该图像处理装置检测在文字插播的区域内的整个区域的运动且检测其他区域内的以逐个块为基础或以逐个像素为基础的运动。随后，沿着检测到的运动的方向，移置原始帧中的文字插播的整个区域，且在除了文字插播以外的区域中，移置各块或各像素的原始帧以生成插补帧。文字插播的整个区域被移置，因而使得没有模糊发生在该区域中。

然而，在上述的相关技术的技术中，在帧率转换之后的移动图像的图像质量可能劣化。具体地，该图像处理装置对文字插播的区域和其他区域进行不同类型的处理，因此存在着这些区域之间的边界看上去不自然的可能性。

这导致了图像质量劣化的可能性。

发明内容

本发明是鉴于如上所述的情况而做出的，且期望改善其帧率被转换的移动图像的图像质量。

为此，本发明的实施例提供了图像处理装置、用于该图像处理装置的图像处理方法和用于使计算机执行该图像处理方法的程序。所述图像处理装置包括常规插补图像生成单元、高频区域提取单元、高频区域插补图像生成单元和合成单元。所述常规插补图像生成单元被构造成基于沿着时间序列再现的多个原始图像各者来生成插入在所述多个原始图像之间的图像，该图像是常规插补图像。所述高频区域提取单元被构造用来在所述多个原始图像各者中提取具有高于预定值的空间频率的高频区域。所述高频区域插补图像生成单元被构造成基于随着所述时间序列上的时间的流逝所述高频区域的位置的变化且基于所述多个原始图像各者来生成插入在所述多个原始图像之间的图像，该图像是高频区域插补图像。所述合成单元被构造用来执行合成处理以将所述常规插补图像和所述高频区域插补图像合成。这提供了基于所述多个原始图像各者而生成所述常规插补图像、基于随着所述时间序列上的时间的流逝所述高频区域的位置的变化且基于所述多个原始图像各者而生成所述高频区域插补图像、以及将所述常规插补图像和所述高频区域插补图像合成的效果。

此外，在本发明的所述实施例中，所述图像处理装置可以还包括矢量检测单元，所述矢量检测单元被构造用来检测表明在所述时间序列上的一定时间段内所述高频区域的位置发生变化的方向和距离的矢量，且所述高频区域插补图像生成单元可以被构造用来基于所述矢量和所述多个原始图像各者生成所述高频区域插补图像。这提供了基于表明所述高频区域的位置发生变化的方向和距离的所述矢量且基于所述多个原始图像各者而生成所述高频区域插补图像的效果。