用于移动检测和补偿的图像处理方法技术

用于改善图像质量的图像处理方法选择成像目标(104)的多个二维像素矩阵源图像(100,102)中的一个作为参考图像(106)。在源图像(100,102)中检测到目标(104)的移动。检测到的源图像(100,102)的参考图像(100)和至少一个其它图像(102)之间的移动在至少一个其它源图像的至少两个不同部分(150,152)中被不同地补偿(102)。参考图像(100)和移动补偿的至少一个其他图像被组合以形成改善的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动检测和补偿的图像处理方法
本专利技术一般涉及图像处理方法。
技术介绍
移动电话和数码相机通常具有滚动快门，其扫描在图像中捕获的场景。在扫描期间，相机可能会移动，图像中的对象可能会移动或整个场景/目标可能会移动。如果通过组合图像来捕获相同目标的多于一张照片以便改善图像质量，则在不同的相片中，在场景和相机之间的移动可能不同，这降低了或消除了改善的可能性。此外，移动可能不一定是线性的，这进一步使情况复杂化。例如，如果两个图像的上部和下部都匹配，但是同时中间部分仅移动了甚至一个像素，则在不显着降低质量的情况下，图像不能被组合。因此，需要图像处理中的改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善的图像处理方法和使用该方法的改善的装置。本专利技术的目的通过独立权利要求1的方法实现。根据本专利技术的另一方面，提供了权利要求10的装置。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选实施例。本专利技术提供了优点。可以组合目标被各种移动的图像，以便提高分辨率、信噪比和/或动态范围。附图说明在下文中，将参考附图通过优选实施例更详细地描述本专利技术，其中图1示出了源图像的示例；图2示出了相对于参考图像的图像中的移动的示例；图3示出了搜索方法的示例；图4示出了在其他图像的一部分中的像素的移动的示例；图5示出了图像被分割成多个部分的示例；图6示出了随机移动区域的示例；图7三维地示出了在像素周围的邻近像素的示例；图8示出了至少一个处理器和至少一个存储器的示例；以及图9示出了方法的流程图的示例。具体实施方式以下实施例仅是示例。虽然说明书可能在若干位置中指“一个”实施例，但这并不一定意味着每个这样的引用是指相同的实施例(多个)，或者该特征仅应用于单个实施例。不同实施例的单一特征也可以组合以提供其他实施例。此外，“包括”和“包含”的词语应被理解为不将所描述的实施例限制为仅由已经提到的那些特征组成，并且这样的实施例还可以包含尚未具体提及的特征/结构。应当注意，虽然图示出了各种实施例，但是它们是仅示出一些结构和/或功能实体的简化图。这些附图中所示的连接可以指逻辑或物理连接。各种元件之间的接口可以用合适的接口技术来实现。对于本领域技术人员显而易见的是，所描述的装置还可以包括其他功能和结构。因此，这里不必再详细讨论。虽然已经描绘了分开的单个实体，但是可以在一个或多个物理或逻辑实体中实现不同的部件。图1示出了源图像100、102的示例，它们是二维的并且由像素矩阵形成。一般来说，源图像的数量至少为2个。可以在不同的时刻捕获图像100、102。在一个实施例中，在甚至没有部分时间重叠的时刻捕获图像100、102。图像100、102具有相同的目标104，其也可以被称为场景，尽管目标104可以在不同的图像中被略微不同地捕获。目标104可以包括至少一个对象114、114'、116、116'和围绕至少一个对象114、114'、116、116'的背景，使得至少一个对象与背景区分开。源图像100,102中的差异的原因可能是由捕获图像的相机的移动造成的或是由于在不同捕获时刻之间的至少一个对象的移动造成的。相机可能会移动，因为摄影师不能保持他/她的手稳定。源图像中的对象可以相对于图像的帧移动，因为对象可以相对于背景和/或相机移动。例如，超过50％的目标或场景104可以在所有源图像100、102中相同。相机、目标或至少一个对象的移动可能是由倾斜(垂直平面中的旋转)、平移(水平面中的旋转)、水平和/或垂直的线性移动、和/或滚动(围绕光轴旋转)引起的。另外或替代地，移动可能由接近或撤退或缩放引起。选择成像目标104的多个源图像100,102中的一个作为参考图像106。参考图像106可以是源图像100、102中的任何一个。然后，至少一个其它图像102表示其余的源图像。可以基于原因来选择参考图像106。原因可能在于图像的质量是最好的(例如，图像是最清晰的)。原因可能是检测器的图像形成时刻最接近快门的激活(两者之间的最小延迟)。任何源图像的一部分可能会变形，在这种情况下，变形部分可能无法补偿或纠正。检测并测量相对于参考图像106在源图像100、102内的目标或场景104的移动。移动也可以被认为是目标104相对于参考图像106的偏移或位移。然后，基于在参考图像106和至少一个其它图像102之间目标104的位移来测量移动。源图像100、102的参考图像100与至少一个其它图像102之间测量的移动在至少一个其它源图像102的至少两个不同部分150、152中被不同地补偿。补偿意味着通过将像素的位移值和/或像素组的值移动到在参考图像106中像素或像素组的对应值的位置来消除其他图像102中测量的位移。最后，组合参考图像100和其移动被补偿的至少一个其他图像，以形成改善的图像。移动已被补偿的其他图像102中的每一个图像然后在像素的不精确度上关于参考图像106进行移位并且合并在一起以形成改善的单个图像。不精确度可以在像素或更小的数量级。也就是说，例如可以内插半像素移位。在一个实施例中，可以通过本身已知的仿射变换模型来测量和补偿移动。理论上，通过在参考图像106和另一图像102中具有彼此对应的三个像素或点，能够解决六个参数的仿射模型。实际上，可能需要更多的点以具有针对补偿的精确度和可靠性。仿射变换模型是指仿射空间之间的函数，它保持点的关系不变，从而保持直线和平面。然而，线之间的角度或点之间的距离可以改变，这使得能够校正源图像100、102之间的移动。在一个实施例中，可以使用本身已知的相似度变换模型(例如，其可以包括平移，缩放和旋转)来测量和补偿移动。更一般地，另外，例如，补偿能够补偿对应于同位和剪切映射(homothetyandshearmapping)的移动。在一个实施例中，可以使用本身已知的全局视角变换校正(globalperspectivetransformationcorrection)来执行补偿。通常，通过分别应用于部分150、152的至少两个局部坐标变换来补偿移动。变换可能相似或不同。也可能不需要或执行转换。图2示出了另一图像102相对于参考图像106的移动的示例。在部分150中，检测到的移动已朝向左侧。因此，通过将部分150向右移动来补偿部分150中的移动。朝向右侧的补偿移动的量与检测到的向左移动的量相同。在部分152中，检测到的移动已经朝向右侧。因此，通过将部分152向左移动来补偿部分152中的移动。朝向左侧的补偿移动的量与检测到的向右移动的量相同。在一个实施例中，所有其它图像102与参考图像106进行比较，并且逐图像确定其他图像102的每个部分150、152中的移动。在一个实施例中，可以基于源图像102的部分150、152的记录时刻的连续顺序来补偿移动。部分的记录时刻可以意味着部分150、152的捕获时刻。在不同时刻记录的图像的不同部分可以由捕获图像的相机的滚动快门引起。可以机械地或电子地实现滚动快门。滚动快门引起的不期望的影响对于在现有技术中进行校正是非常具有挑战性的。没有校正，滚动快门的不期望的影响也是严重的问题。代替整个目标或场景104的静止图像或视频的帧的快照，当使用滚动快门时，通过在目标或场景104上扫描来形成图像。因为扫描需要一些时间，所以在不同的时刻记录图像的不同部分。可以以与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改善图像质量的图像处理方法，所述方法包括：选择成像目标的多个二维像素矩阵源图像之一作为参考图像；检测所述源图像中的所述目标的移动；基于部分的记录时刻的顺序，在至少一个其它源图像的至少两个不同部分中，不同地补偿在所述源图像的所述参考图像(100)和所述至少一个其它图像之间所检测到的移动；以及组合所述参考图像和移动补偿的至少一个其他图像以形成改善的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.23 GB 1501132.31.一种用于改善图像质量的图像处理方法，所述方法包括：选择成像目标的多个二维像素矩阵源图像之一作为参考图像；检测所述源图像中的所述目标的移动；基于部分的记录时刻的顺序，在至少一个其它源图像的至少两个不同部分中，不同地补偿在所述源图像的所述参考图像(100)和所述至少一个其它图像之间所检测到的移动；以及组合所述参考图像和移动补偿的至少一个其他图像以形成改善的图像。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述源图像中搜索公共点，所述公共点彼此对应；通过基于与部分中的公共点的距离和所述部分的记录时刻对像素的运动向量进行加权，形成针对所述至少一个其它图像的源图像的所述部分中的像素的移动估计。3.根据权利要求2所述的方法，还包括通过确定在不同的源图像中的点之间的相似性，来估计所述公共点的可靠性。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：通过确定在从所述参考图像到所述至少一个其它图像的图像的方向中和在从所述至少一个其它图像的图像到所述参考图像的方向中所述公共点中的每个公共点的移动，来估计所述公共点的可靠性；以及如果所确定的移动在阈值范围内彼此对应，则接受所有此类公共点，如果所确定的移动彼此偏离超过所述阈值范围，则拒绝所述公共点。5.根据权利要求2所述的方法，还包括通过加权最小二乘算法或迭代M估计器来估计针对所述部分中的像素的移动。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·尼斯卡宁，M·图尔帝宁，
申请(专利权)人：维斯顿有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI