本发明专利技术涉及一种图像变换单元（１００），用于将具有第一分辨率的输入图像变换为具有高于该第一分辨率的第二分辨率的输出图像。该图像变换单元（１００）包括：一个系数确定装置（１０８），用于基于该输入图像的像素值确定第一滤波器系数；以及一个自适应滤波装置（１０６），用于基于该输入图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算中间图像的第二像素值；以及一个低通滤波器，用于对该中间图像进行滤波，从而得到输出图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将具有第一分辨率的第一图像变换为具有高于第一分辨率的第二分辨率的第二图像的图像变换单元，该图像变换单元包括-一个系数确定装置，用于基于该第一图像的像素值确定第一滤波器系数；以及-一个自适应滤波装置，用于基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值。本专利技术还涉及一种图像处理设备，包括-接收装置，用于接收一个对应于第一图像的信号；以及-一个图像变换单元，用于将该第一图像变换为第二图像，正如上面所描述的那样。本专利技术还涉及一种将具有第一分辨率的第一图像变换为具有高于第一分辨率的第二分辨率的第二图像的方法，该方法包括-基于该第一图像的像素值确定第一滤波器系数；以及-基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值。本专利技术还涉及一种将被计算机装置加载的计算机程序产品，包括将具有第一分辨率的第一图像变换为具有高于该第一分辨率的第二分辨率的第二图像的指令。HDTV的出现强调对于使标准清晰度(SD)视频素材能在高清晰度(HD)电视(TV)显示器上观看的空间上变换技术的需要。传统的技术是线性内插方法，诸如双线性内插和使用多相位低通内插滤波器的方法。前者因为它的低质量而不普遍用于电视应用中，而后者在商业上可获得的IC中是可用的。使用所述线性方法，帧中的像素数量增加了，但是图像的感知清晰度没有增加。换句话说，显示器的性能没有被完全利用。除传统的线性技术之外，已经提出多个非线性算法以便获得该上变换。有时这些技术被称为基于内容的或者边缘相关的空间上变换。这些上变换技术中的多个已经在下述概述文章中描述了Meng Zhao等人的“Towards an overview of spatial up-conversion techniques(空间上变换技术概述)”，ISCE 2002年学报，德国Erfurt，2002年9月23-26日。较好的技术是非线性的，因为这是在另外可利用的频谱中产生信息的唯一方法。因为该附加信息从未被摄影机记录而是被估计，应用关于自然图像的假设，其并不是随着时间固有地一致的。实际上，出现表现为“边缘忙乱(edge-business)”的伪像。本专利技术的一个目的是提供一种在开头段落中描述的图像变换单元，其被安排为提供具有改进的感知结果的图像。实现本专利技术的该目的在于该图像变换单元还包括一个用于滤波第二图像的低通滤波器。通过低通滤波，实现了噪声减少和时间一致性。优选地，该低通滤波集中在已经由非线性空间上变换引入的空间频谱部分。注意，在当前图像处理体系结构中，如果可利用的话，则在空间上变换之前执行噪声减少。这样做的一个原因在于，在空间上变换之后执行低通滤波是相对昂贵的，因为需要存储中间结果。另一个原因在于计算量是相对高的。所述低通滤波器是时间滤波器、空间滤波器或时空滤波器。根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例包括一个特征提取单元，用于从该第一图像或该第二图像提取特征。该特征提取单元被安排为控制该低通滤波器。优选地，该特征提取单元被安排为从该第一图像提取特征。应用该第一图像而不是该第二图像来控制对该第二图像的低通滤波的优点在于该控制不会受到由上变换引起的伪像的干扰，其中该第一图像是没有经过上变换的原始图像。在根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例中，该特征提取单元是用于检测该第一图像中的边缘的边缘检测器单元。优选地，该实施例包括一个边缘自适应低通滤波器，其被设计成沿着边缘滤波该第二图像。或者，应用一个K最近或西格马最近空间滤波器。或者，该特征提取单元是一个用于检测第二图像中的边缘的边缘检测器单元。在根据本专利技术的图像变换单元的另一实施例中，该特征提取单元是用于相对于一系列图像中的第三图像计算一个表示该第一图像中的运动量的值的运动检测器单元，其中该第一图像和第三图像都属于该一系列图像。优选地，根据本专利技术的该实施例包括一个递归时间低通滤波器。在该情况下，表示运动量的值被应用于控制第二图像和先前滤波的图像之间的混合比率。递归时间低通滤波器是相对便宜的和鲁棒的。或者，该特征提取单元是用于相对于另一系列图像中的第四图像计算一个表示第二图像中的运动量的值的运动检测器单元，其中该第二图像和第四图像都属于该另一系列图像。在根据本专利技术的图像变换单元的另一实施例中，特征提取单元是用于相对于一系列图像中的第三图像的其它像素组计算第一图像的对应像素组的运动矢量的运动估计单元，其中该第一图像和第三图像都属于该一系列图像。优选地，根据本专利技术的该实施例包括一个递归时间低通滤波器，其包括一个用于对先前滤波的图像进行运动补偿的运动补偿单元。应用运动补偿的一个优点在于，即使在运动的情况下，该图像变换单元仍提供高质量的输出图像。或者，特征提取单元是用于相对于另一系列图像中的第四图像的其它像素组计算第二图像中的对应像素组的运动矢量的运动估计单元，其中该第二图像和第四图像都属于该另一系列图像。根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例被安排为将第二图像的预定空间频率范围中的各分量选择性地提供到时间滤波器，该预定的频率范围对应于在第一图像的奈奎斯特频率之上的频率。在根据本专利技术的该实施例中，低通滤波集中在已经由非线性空间上变换引入的空间频谱部分。空间频谱的其它部分基本上保持不变。根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例包括一个连接到自适应滤波装置的频带分割单元，该频带分割单元被安排为将所述分量提供到该时间滤波器。或者，该图像变换单元被设计成从经过内容自适应上变换的第二图像中减去从第一图像导出的经线性上变换的图像，并且被安排为对中间的减法图像(subtraction image)执行低通滤波，其后附加地是经线性上变换的图像。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的图像处理设备，其被安排为提供具有改进的感知结果的图像。实现本专利技术的该目的在于图像变换单元还包括一个用于滤波该第二图像的低通滤波器。该图像处理设备可选地包括一个用于显示该经滤波的图像的显示装置。该图像处理设备可以例如是一个TV、机顶盒、卫星调谐器、VCR(盒式磁带录像机)播放器或DVD(数字通用盘)播放器。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的方法，其提供具有改进的感知结果的图像。实现本专利技术的该目的在于该方法还包括对第二图像进行低通滤波。本专利技术的另一目的是提供一种在开头段落中描述的计算机程序产品，其提供具有改进的感知结果的图像。实现本专利技术的该目的在于该计算机程序产品在加载后为处理装置提供执行下列步骤的能力-基于第一图像的像素值确定第一滤波器系数；-基于第一图像的所述像素值中的第一个和第一滤波器系数计算第二图像的第二像素值；以及-对该第二图像进行低通滤波。图像变换单元的修改及其变型可以对应于所描述的图像处理设备、方法和计算机程序产品的修改及其变型。参照下文描述的实现方式和实施例并且参照附图，根据本专利技术的图像变换单元、图像处理设备、方法和计算机程序产品的这些和其它方面将变得明显并且将被说明，其中附图说明图1示意性地示出根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例；图2示意性地示出根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例，其包括一个用于控制低通滤波器的特征提取单元；图3示意性地示出根据本专利技术的图像变换单元的一个实施例，其包括一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像变换单元（１００，２００，３００，４００，５００，６００），用于将具有第一分辨率的第一图像变换为具有高于该第一分辨率的第二分辨率的第二图像，该图像变换单元（１００，２００，３００，４００，５００，６００）包括：－一个系数确定 装置（１０８），用于基于该第一图像的像素值确定第一滤波器系数；以及－一个自适应滤波装置（１０６），用于基于该第一图像的所述像素值中的第一个和该第一滤波器系数计算该第二图像的第二像素值，其特征在于，该图像变换单元（１００，２０ ０，３００，４００，５００，６００）还包括一个用于对该第二图像进行滤波的低通滤波器（１０４）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G德哈安，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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