图像处理方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种图像处理方法、设备和系统。所述图像处理方法包括：将接收到的图像转换为超高清图像；基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像。所述方法减少了传输数据量，降低了对数据带宽的要求并且提高了刷新速率。

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、设备和系统
本申请涉及图像处理领域，特别涉及一种用于超高清图像的图像处理方法、设备和系统。
技术介绍
超高清(UltraHigh-Definition，UHD，又称作超高分辨率)是继FHD(FullHD，全高清)后的下一代显示技术。国际电信联盟最新批准将屏幕分辨率达到4K(3840×2160像素)及其以上(例如，7680×2160像素、4096×4096像素等)的显示称为超高清。超高清图像的显示对数据的处理和传输都提出了很高的要求。目前，UHD图像的显示主要包括两种方式：一种方式是通过多个显卡级联和图像接入板，通过多个显卡级联来产生超高分辨率图像，同时开发图像接入板卡，对来自显卡的超高分辨率图像进行处理和传输，将多个低分辨率图像拼接成UHD图像，并将该UHD图像显示在电视墙上；另一种方式是利用处理器将低分辨率的图像转换为UHD图像，随后将UHD图像的数据发送到显示器，显示器根据所述数据来显示该UHD图像。第一种方式需要购买专业显卡，实施复杂度高且提高了成本；第二种方式需要将UHD图像的全部数据发送到显示器，这一实现过程对处理器的性能要求较高，且由于实现过程中消耗处理器的大量性能，因此刷新帧率低，此外，这种基于串行处理的图像处理机制扩展性较差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种图像处理方法、设备和系统，旨在解决以上提到的问题。本申请实施例提供一种图像处理方法，包括：将接收到的图像转换为超高清图像；基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像。本专利技术实施例提供一种图像处理设备，包括：转换单元，将接收到的图像转换为超高清图像；确定单元，基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；比较单元，将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；发送单元，将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像；显示单元，显示发送单元发送的数据。本专利技术的图像处理方法及其设备在不增加硬件的情况下，通过将UHD图像与基准图像进行比较并基于根据比较结果来传输数据，从而减少了传输数据量，降低了对数据带宽的要求并且提高了刷新速率。本申请实施例还提供一种图像处理系统包括：处理器，将接收到的图像转换为超高清图像；存储器，将超高清图像划分为多个图像块并存储每个图像块数据以及每个图像块在超高清图像中的位置信息；现场可编程门阵列，从存储器中分别获取当前帧的超高清图像和基准图像中的每个图像块数据；将当前帧的超高清图像中的每个图像块数据分别与基准图像中相对应的图像块数据进行比较；若进行比较的两个图像块数据不同，则将当前帧的超高清图像中的所述图像块数据对应的图像块作为变化图像块；从存储器获取变化图像块在当前帧的超高清图像中的位置信息，并从存储器获取超高清图像中与该位置信息相应的图像块数据；将所述图像块数据经由总线发送到显示器；显示器，显示基准图像；接收所述图像块数据；根据所述图像块数据，更新基准图像中与变化图像块的位置对应的图像块；总线，将处理器、存储器和现场可编程门阵列与显示器相互连接，使得它们之间相互传输数据。所述图像处理系统在利用处理器进行转换操作的基础上利用FPGA将基准图像与UHD进行比较来确定变化图像块并基于变化图像块进行传输和显示，从而提高了处理速度，减少实际传输的数据量，降低了传输过程中需要的数据带宽并提高了刷新帧率，此外，本专利技术在硬件上利用处理器和FPGA两个组件分别进行处理，从而有利于系统的升级，以满足日益增加的显示需求。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出根据本专利技术的示例性实施例的图像处理方法的流程图；图2示出根据本专利技术的示例性实施例的图像处理方法的流程图；图3示出根据本专利技术的示例性实施例的确定基准图像的示图；图4示出根据本专利技术的示例性实施例的基准图像与后续图像进行比较的示图；图5示出根据本专利技术的示例性实施例的具有变化图像块的基准图像的示图；图6示出根据本专利技术的示例性实施例的图形处理设备的框图；图7示出根据本专利技术的示例性实施例的图像处理系统的框图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1示出根据本专利技术的示例性实施例的图像处理方法的流程图。图1是示出现有的图像处理方法的示图。如图1所述，处理器基于超分辨率算法，将获取的图像处理为UHD图像，具体来说，具体来说，由于网络带宽和存储空间的限制，在传输过程中通常会先对图像进行压缩，从而获取低分辨率的图像，并在显示在高分辨率显示器之前，利用超分辨率算法，将获取的初始图像转换为UHD图像，其中，超分辨率算法是指通过一系列的处理将低分辨率图像转换为高分辨率图像的图像处理过程。图像超分辨算法可以包括图像插值处理，图像插值处理是指通过对邻近像素点做加权平均求得未知像素点的处理，其中，权值通常与像素点间的距离相关，插值处理可以采用最邻近插值、双线性插值和双立方插值等处理。除此之外，图像超分辨率算法还包括MAP算法、IBP算法和稀疏表示算法，其中，MAP算法和IBP算法均适用于单帧图像超分辨率算法，稀疏表示算法是基于学习的算法，依赖于外部高分辨率图像库。随后，处理器将所述UHD图像发送到显示器。应注意，由于UHD图像的数据量一般都比较大，因此，对处理器的要求较高，并且在实际传输过程中需要的数据带宽较大。图2示出根据本专利技术的示例性实施例的图像处理方法的流程图，如图2所示，在S210，将接收到的图像转换为超高清图像。以上已经参照图1具体说明了将接收到的图像转换为超高清图像的具体过程，在此将不再详细说明。在S220基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示。例如，可将初始图像转换后的超高清图像确定为基准图像。在可替换实施例中，每隔预设时间间隔将转换后的当前帧的超高清图像重新确定为基准图像；或者将变化图像块满足预定阈值的超高清图像确定为基准图像。在S230，将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域。具体来说，可将当前帧的超高清图像中的每个像素点的像素值与所述基准图像中对应的像素点的像素值进行比较，若不同，则确定该像素值为发生变化的像素值。若相同，则没有发生变化。由此可以看出，发生变化的图像区域是发生变化的像素值的集合。在可选实施例中，可先对当前超高清图像与所述基准图像进行分块，并在分块之后进行比较。此外，关于基准图像的确定方式以及两个图像的比较步骤将结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：将接收到的图像转换为超高清图像；基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：将接收到的图像转换为超高清图像；基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在转换为超高清图像的步骤之后，还包括：将超高清图像划分为多个图像块；存储每个图像块对应的每个图像块数据以及每个图像块在超高清图像中的位置信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将超高清图像与基准图像进行比较的步骤包括：获取当前帧的超高清图像和基准图像中的每个图像块数据；将当前帧的超高清图像中的每个图像块数据分别与基准图像中相对应的图像块数据进行比较；若进行比较的两个图像块数据不同，则将当前帧的超高清图像中的所述图像块数据对应的图像块作为变化图像块。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元的步骤包括：获取变化图像块在当前帧的超高清图像中的位置信息；获取超高清图像中与该位置信息相应的图像块数据；将所述图像块数据发送到显示单元。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述图像块数据发送到显示单元的步骤之前：判断变化图像块的数量，如果变化图像块的数量没有超过预定阈值，则将所述图像块数据发送到显示单元，如果变化图像块的数量超过预定阈值，则传输当前帧的超高清图像数据。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于转换后的超高清图像,确定基准图像的步骤包括：每隔预设时间间隔将转换后的当前帧的超高清图像重新确定为基准图像；或者将变化图像块满足预定阈值的超高清图像确定为基准图像。7.一种图像处理设备，其特征在于，包括：转换单元，将接收到的图像转换为超高清图像；确定单元，基于转换后的超高清图像，确定基准图像以发送给显示单元进行显示；比较单元，将当前帧的超高清图像与所述基准图像进行比较，从而确定在当前帧的超高清图像中与所述基准图像相比发生变化的图像区域；发送单元，将与所述图像区域对应的图像数据发送到显示单元以供显示单元根据所述图像数据更新当前显示的基准图像；显示单元，显示发送单元发送的数据。8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：存储单元，将超高清图像划分为多个图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴鑫，徐建国，徐宁，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33