[发明专利]图像超分辨率放大的方法和装置

权利要求书

1.一种图像超分辨率放大的方法，包括：

(1)根据倍率sc，分别获得原始图像I的放大图像U、低频图像L和高频图像H；

(2)将放大图像U划分为多个预定大小的像素块；

(3)针对所述多个预定大小的像素块中的每一个像素块执行以下操作：在低频图像L中的预定大小的局部区域内，按预定步长搜索与放大图像U中的像素块最相似的像素块，将高频图像H中的与在低频图像L中搜索到的最相似的像素块的位置相同的像素块叠加到放大图像U中的像素块；

(4)输出放大图像U中的所有像素块被叠加完成之后的图像，作为最终放大图像，

其中，搜索与放大图像U中的像素块最相似的像素块的步骤包括：使用基于加权的块匹配准则来搜索与放大图像U中的像素块最相似的像素块，其中，用于加权的函数为具有中心下降特性的分布函数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，用于加权的函数为高斯核函数。

3.如权利要求2所述的方法，其中，块匹配准则为绝对差和(SAD)准则。

4.如权利要求1所述的方法，其中，分别获得原始图像I的放大图像U、低频图像L和高频图像H的步骤包括：通过按倍率sc对原始图像I进行上采样，获得放大图像U，通过按倍率1/sc对原始图像I进行下采样，获得缩小图像D，通过按倍率sc对缩小图像D进行上采样，获得与原始图像I相同大小的低频图像L，通过将原始图像I与低频图像L相减，获得高频图像H。

5.如权利要求4所述的方法，其中，通过使用双线性插值方法来进行上采样和下采样。

6.如权利要求1所述的方法，其中，倍率sc为目标放大倍率。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：通过重复执行步骤(1)-(4)来对原始图像I进行放大，其中，重复执行的次数和每次重复执行中使用的倍率sc由用户确定，每次重复执行中使用的倍率sc相乘的乘积等于或大于目标放大倍率，将每次重复执行获得的图像作为下一次重复执行的原始图像I，并且将最后一次重复执行输出的图像作为最终放大图像。

8.如权利要求7所述的方法，其中，每次重复执行中使用的倍率sc相同或不同，并满足1<sc<1.5。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：当将每次重复执行中使用的倍率sc相乘的乘积大于目标放大倍率时，在最后一次重复执行输出图像之后，将最后一次重复执行输出的图像缩小至具有目标放大倍率的图像，作为最终放大图像。

10.如权利要求1所述的方法，还包括：在步骤(1)之前，对原始图像I进行去噪处理，其中，对去噪处理后的原始图像I进行步骤(1)-(4)。

11.如权利要求10所述的方法，其中，通过使用快速双边滤波方法来对原始图像I进行去噪处理。

12.如权利要求1-11中的任意一项中所述的方法，还包括：对最终放大图像进行IBP迭代修正以获得修正的放大图像。

13.一种图像超分辨率放大的装置，所述装置包括：

图像转换模块，被配置为根据倍率sc,分别获得原始图像I的放大图像U、低频图像L和高频图像H；

划分模块，被配置为将放大图像U划分为多个预定大小的像素块；

块处理模块，被配置为针对所述多个预定大小的像素块中的每一个像素块执行以下操作：在低频图像L中的预定大小的局部区域内，按预定步长搜索与放大图像U中的像素块最相似的像素块，将高频图像H中的与在低频图像L中搜索到的最相似的像素块的位置相同的像素块叠加到放大图像U中的像素块；

输出模块，被配置为输出放大图像U中的所有像素块被叠加完成之后的图像，作为最终放大图像，

其中，块处理模块使用基于加权的块匹配准则来搜索与放大图像U中的像素块最相似的像素块，其中，用于加权的函数为具有中心下降特性的分布函数。

14.如权利要求13所述的装置，其中，用于加权的函数为高斯核函数。

15.如权利要求14所述的装置，其中，块匹配准则为绝对差和(SAD)准则。