[发明专利]以运动补偿时间内插图像的方法及设备

说明书

本发明涉及一种在处理连续电视图像序列中采用的，以运动补偿时间内插图像的方法及设备。本发明具体涉及递归PEL类型的运动估计器，即基于像素级而不是图像块级来计算运动的递归PEL类型运动估计器。

能够在像素级计算运动，可大大改善内插系统的质量。然而，却不能在图像中所有点上测量运动：当在一场景中有多个目标的不同运动时，例如在第一平面相对于背景平面运动时，像素会从一个图像到另一个图像显现或消失，这使得不可能测量它们的运动。这些区域的存在干扰运动估计器，产生的缺陷问题严重。所以，需要对这些区域特别处理来抑制或至少掩盖所述缺陷。

法国专利第8904256号描述了一种已知的采用一种低效技术方案的具有运动补偿的内插方法。该方法通过方差型的局部算子来检测缺陷运动矢量。然后，通过迫使缺陷运动矢量为零来修改运动矢量场。之后，对这个新的运动矢量场实施采用运动补偿的内插处理。

从法国专利第9104164号还可得知一种像素标记方法，该方法将像素分类为正常、显现、消失或隐藏的像素，然后根据像素的标记情况来针对性处理。内插基于运动矢量场的时间投影并适于这种像素分类。

虽然第一种方法便于使用，但得到的图像质量常常不令人满意。第二种方法过于复杂，并需要对输入图像的运动矢量场进行估计。所得到的改进效果不足以补偿它带来的复杂程度。

本发明的目的就是要克服上述缺点。

本发明涉及一种时间内插方法，借助了对位于图像n-1和图像n之间的图像j进行的运动补偿，它对图像n-1和图像n之间的运动进行估计，以提供运动矢量场V(n-1,n)，并且根据该运动矢量场内插图像j，其特征在于：检测缺陷运动矢量，以及对与这些缺陷矢量对应的内插图像区域进行低通滤波。

本发明还涉及一种实现上述方法的设备，包括：运动估计器，它接收图像n-1和图像n，以计算运动矢量场V(n-1,n)；内插电路，它根据这两个图像n-1、n和该运动矢量场，计算内插图像Y(j)，其特征在于还包括：检测缺陷运动矢量的电路，接收运动矢量场；和低通滤波电路，用于根据检测电路传送的信息，对所述内插图像进行滤波。

通过以下参照附图对本发明实施例的说明，将清楚地理解本发明及其优点和其它特征，附图中：

图1是本发明设备的示意图；

图2a至图2c表示在标出有缺陷矢量点的图像上进行的形态学运算。

利用本发明，运动补偿内插有缺陷的区域可以得到令人满意的处理。该方法简单易用。与相同复杂度的现有技术相比，本发明给出了更好的结果。比较而言，它改善了图像质量。

图1表示一种实现本发明方法的设备。

该设备的两个输入端并联连接到运动估计器1和内插电路2。运动估计器1的输出端并联连接到缺陷检测电路3的输入端、内插电路2的第三输入端以及低通滤波器4的第一输入端。内插电路2的输出端连接低通滤波器4的第二输入端。缺陷检测电路3连接到低通滤波器4的第三输入端。该滤波器的输出端就是所述设备的输出端。

数字编码的前一图像n-1的亮度信息Yn-1，当前图像n的亮度信息Yn同时出现在所述设备的第一输入端和第二输入端。在这两个图像之间进行运动估计。该运动估计可以是递归PEL类型的。然后，在每个像素的电平上指定一个运动矢量，从而产生位于图像n-1和n之间的要内插的图像j的运动矢量场V(n-1,n)。其中将该矢量场传送到内插电路2的第三输入端。内插电路2的第一、第二输入接收所述亮度信息Yn-1和Yn。在运动矢量场V(n-1,n)的运动信息的基础上，计算内插亮度图像Y(j)，并将其传送给低通滤波器4，而不考虑运动矢量的可能缺陷，该缺陷将在下面说明。

该矢量场也传送给缺陷检测电路3。该电路的功能是检测缺陷运动矢量。这一检测利用对该矢量场的水平和垂直分量的空间非相干性的测量。

通过对当前矢量场的每个矢量的每一分量(时间指标t)的方差计算，来进行这一测量。