用于运动估计的方法和用于处理图像的设备技术

技术编号:11376308 阅读:100 留言:0更新日期:2015-04-30 16:21
本发明专利技术提供了用于运动估计的方法和用于处理图像的设备。该方法包括:从任一个帧提取图案;将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个;根据基本图案的类型来对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置宏块的代表性基本图案;从宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性来计算绝对差的和SAD项系数和平滑约束SC项系数中的至少一个;以及使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果。

【技术实现步骤摘要】
用于运动估计的方法和用于处理图像的设备
下述描述涉及一种用于运动估计的方法和用于处理图像的设备。
技术介绍
运动估计是当显示装置显示诸如移动图像这样的动态图像时估计对象如何在时间序列帧之间移动的处理。运动估计在用于动态图像处理的各种设备中使用,诸如运动图像专家组(MPEG)等等这样的移动图像压缩、三维(3D)噪声移除、以及帧速率转换。存在一种现有的运动估计方法,该方法将参考图像划分为具有均匀大小的宏块,对前面或后面的帧中的每个宏块设置搜索区域,并且然后根据宏块来计算参考图像的宏块与前面或后面的帧的对应宏块之间的像素间亮度差的和,以便找到具有最小的和的块。使用由等式1给出的绝对差(SAD)的和来计算像素间亮度差的和。等式1或由于移动对象中的块具有彼此类似的运动向量,因此还能够使用平滑约束(SC)方法,该方法计算目标图像的搜索区域中的候选运动向量与对其执行运动估计的参考图像宏块周围的块的运动向量之间的差。可以如通过下面的等式2给出的那样来计算SC值。等式2等式3cost(x,y)=SAD(x,y)+λ·SC(x,y)如上面的等式3所给出的,能够使用成本函数来执行运动估计,该成本函数是通过下述方式获得的:将常数与SC项相乘以使关于候选向量(x,y)的SAD项的权重和SC项的权重均匀化,并且将乘以常数的SC项和SAD项相加。然而,当对象包括其中示出规则设计的区域并且在两个连续的帧期间移动时,规则设计与对象的移动一起移动。在对对象进行运动估计时,像素差由于规则设计而在很多块中都变得尽可能地小。因此,其中对象被估计为由于成本函数被计算为最小值而移动的区域与其中对象实际移动的区域不相同。为此,在运动估计中频繁发生错误,并且图像质量劣化。为了解决根据现有技术的该问题,分离地执行运动估计和图案识别,并且通过组合其两个结果以执行诸如插值这样的图像处理来生成图像。然而,当如上所述分离地执行运动估计和图案识别时,包括其中示出规则设计的区域的对象的运动信息没有被正确地计算,并且基于对象的该不正确计算出的运动信息来执行图案识别和图像处理。因此,通过显示装置显示的图像的质量显著地劣化。本申请要求2013年10月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2013-0124491的优先权,为了一切目的通过引用将其全部公开内容并入这里。
技术实现思路
在一个一般方面,提供了一种运动估计的方法,该方法包括:从任一个帧提取图案;将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个;根据基本图案的类型来对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置宏块的代表性基本图案;根据宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性来计算绝对差的和(SAD)项系数和平滑约束(SC)项系数中的至少一个;以及使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果。在另一一般方面,提供了一种用于处理图像的设备,该设备包括:图案提取单元,其被构造为从任一个帧提取图案;图案分类单元,其被构造为将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个;算术单元,其包括代表性基本图案设置器、相关性计算器、系数设置器以及结果计算器,该代表性基本图案设置器被构造为根据基本图案的类型来对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置宏块的代表性基本图案,该相关性计算器被构造为计算宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性,该系数设置器被构造为使用计算出的相关性来计算SAD项系数和SC项系数中的至少一个,并且结果计算器被构造为使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果;以及运动估计单元,其被构造为使用计算出的成本函数结果来执行运动估计。该设备使用运动估计结果执行图像处理。附图说明图1是示出用于运动估计的方法的示例的流程图。图2示出其中示出重复的设计的图案区域的示例。图3是示出基本图案的示例的图。图4是示出用于将所提取的图案分类为基本图案的机理的示例的图。图5是示出其中宏块已经被分类为基本图案的示例的图。图6是示出由多个宏块构成的宏块组和宏块的代表性基本图案的示例的图。图7是示出用于处理图像的设备的示例的框图。在整个附图和详细描述中,除非另有所述,否则相同的附图标记将被理解为表示相同的元件、特征和结构。可以为了清晰、说明和方便的目的而夸大这些元件的相对尺寸和描绘。具体实施方式提供以下详细描述,以帮助读者实现对此处描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此,对本领域技术人员而言,此处描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物将是启示的。而且,为增加清晰和简洁起见,省略公知功能和构造的描述。本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语,诸如在通用字典中所定义的术语,应该被解释为具有与相关技术的背景中的含义相一致的含义,而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们,除非本文处明确定义如此。在本说明书中使用的术语应当如下理解。除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一”和“该”也意在包括复数形式。还应理解的是,当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”、“含有”时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合,但不排除存在或附加的一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合。还应当注意,在一些另选实现中,在方框中提到的操作/功能,可能会以流程图中说明的顺序之外发生。例如,连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行,或者这些框有时可以以相反的顺序执行,取决于所涉及的操作/功能。除非另外定义,否则,本文所使用的所有术语具有本领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语,诸如在通用字典中所定义的术语,应该被解释为具有与相关技术的背景中的含义相一致的含义,而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们,除本文处明确定义如此。下面,将参考附图来描述根据示例性实施方式的用于运动估计的方法和用于处理图像的设备。图1是示出用于运动估计的方法的示例的流程图,并且图2是示出其中示出重复设计的图案区域的示例。在图2中示出了其中重复设计被以虚线标记的图案区域。根据本示例性实施方式的用于运动估计的方法包括:从任一个帧提取图案的操作;将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个的操作;根据基本图案的类型对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置宏块的代表性基本图案的操作;从宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性来计算绝对差的和(SAD)项系数和平滑约束(SC)项系数中的至少一个的操作;以及使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果的操作。参考图1和图2,从显示在显示装置上的移动图像的任一个帧提取图案(S100)。在本说明书中,图案是指显示在显示装置上的图像中的规律地重复的设计。在图2中,建筑物的外侧具有如下设计,在该设计中具有暗色的表面和具有亮色的表面规律地重复。在具有暗色的表面与具有亮色的表面之间的边界处形成有边缘,并且这样的边缘以均匀的间隔重复。由于边缘不仅形成在图2中所示的示例中,而且形成在显示装置上所显示的图像中包括的图案之间的边界处,因此能够通过检测周期性地重复的边界来提取图案。在示例性实施方式中,检测到的图案可以是以像素为单元获得的图案本文档来自技高网
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用于运动估计的方法和用于处理图像的设备

【技术保护点】
一种用于运动估计的方法,所述方法包括:从任一个帧提取图案;将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个;根据所述基本图案的类型来对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置所述宏块的代表性基本图案;根据宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性来计算绝对差的和SAD项系数和平滑约束SC项系数中的至少一个;以及使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果。

【技术特征摘要】
2013.10.18 KR 10-2013-01244911.一种用于运动估计的方法,所述方法包括:从任一个帧提取图案;将所提取的图案分类为预定基本图案中的任一个;根据所述基本图案的类型来对宏块中包括的区域的基本图案进行计数以设置所述宏块的代表性基本图案;根据宏块组中包括的宏块的代表性基本图案之间的相关性来计算绝对差的和SAD项系数和平滑约束SC项系数中的至少一个,其中,所述宏块组包括参考宏块和所述参考宏块周围的宏块;以及使用计算出的SAD项系数和SC项系数中的至少一个来计算成本函数结果。2.根据权利要求1所述的方法,其中,提取所述图案的步骤包括:检测所述帧中示出的对象之间的边缘。3.根据权利要求1所述的方法,其中,提取所述图案的步骤包括:以像素为单元提取所述图案。4.根据权利要求1所述的方法,其中,提取所述图案的步骤包括:以由预定像素构成的块为单元提取所述图案。5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定基本图案包括:平坦图案、水平边缘图案、竖直边缘图案、左对角边缘图案和右对角边缘图案。6.根据权利要求1所述的方法,其中,将所提取的图案分类为所述预定基本图案中的一个的步骤包括:比较所提取的图案与所述预定基本图案并且选择与所提取的图案最类似的预定基本图案。7.根据权利要求1所述的方法,其中,将所提取的图案分类为所述预定基本图案中的一个的步骤包括:使用线检测运算符和Sobel运算符中的任一个来将每个像素分类为所述预定基本图案中的一个。8.根据权利要求1所述的方法,其中,设置所述宏块的所述代表性基本图案的步骤包括:将每个宏块中包括的区域的基本图案中的具有最大数目的一种类型的基本图案确定为所述宏块的代表性基本图案。9.根据权利要求1所述的方法,其中,通过下述方式获得所述宏块组中包括的所述宏块的所述代表性基本图案之间的相关性:根据所述代表性基本图案的类型来对所述宏块组中包括的所述宏块的所述代表性基本图案进行计数,并且计算一种类型的代表性基本图案的最大数目与所述宏块组中包括的所述宏块的数目的比率。10.根据权利要求1所述的方法,其中,通过下述方式来获得所述宏块组中包括的所述宏块的所述代表性基本图案之间的相关性:执行所述宏块组中包括的参考宏块的代表性基本图案与在所述参考宏块周围的宏块的代表性基本图案之间的相关性运算。11.根据权利要求10所述的方法,其中,通过计算下述等式来执行所述相关性运算:其中,C:相关性,Po:对所述参考宏块的所述代表性基本图案设置的值,Pi:对在所述参考宏块周围的所述宏块的所述代表性基本图案设置的值,N:所述宏块组中包括的所述宏块的数目。12.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述相关性来计算所述SAD项系数和所述SC项系数中的至少一个的步骤包括:将所述SAD项系数设置为常数,并且将所述SC项系数计算为根据所述相关性而改变。13.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述相关性来计算所述SAD项系数和所述SC项系数中的至少一个的步骤包括:计算在包括所述图案的对象的运动估计期间的所述SAD项系数和所述SC项系数中的至少一个,使得SC项的权重大于SAD项的权重。14.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述相关性来计算所述SAD项系数和所述SC项系数中的至少一个的步骤包括:通过计算具有所述相关性作为独立变量的非线性函数和线性函数中的至少一个,或者通过根据所述相关性使用查找表,来计算所述SAD项系数和所述SC项系数中的至少一个。15.一种用于对图像进行处理的设备,所述设备包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:金大显金兑珍李在宪
申请(专利权)人:安纳帕斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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