图象处理方法技术

图象处理方法，具备：对原图象进行规定的矢量变换，求出图象特征量矢量的第１步骤；取得在原图象中反映的被拍摄体的特性，并根据所取得的被拍摄体的特性，求出原图象的物理特性参数的第２步骤；参照物理特性参数，变换图象特征量矢量使原图象锐化的第３步骤；以及对变换后的图象特征量矢量进行规定的矢量变换的逆变换，生成新的图象的第４步骤。第１步骤中将图象特征量矢量分成纹理矢量和边缘轮廓矢量后求出；第３步骤中对于纹理矢量和边缘轮廓矢量单独进行变换；第４步骤中将变换后的纹理矢量和边缘轮廓矢量结合后进行逆变换，第３步骤中对于纹理矢量，按照被拍摄体的材质涉及的信息及被拍摄体与照相机之间的距离涉及的信息中的至少一个进行变换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及对例如通过放大处理等获得的图象进行锐化(鲜明化)的技术。
技术介绍
随着数字映相机器网络的普及，用各种输出入机器处理不同规格形式的数字图象，已经司空见惯。特别是图象的尺寸，从低清晰度到超高清晰度，种类繁多。作为低清晰度的图象，有在手机搭载的照相机及显示器中使用的QCIF(176×144象素)、QVGA(320×240象素)、CIF(352×288象素)等。作为标准的清晰度的图象，有PC显示器显示尺寸——VGA(640×480)、XGA(1024×768)、SXGA(1280×1024)等。作为高清晰度的图象，有在投影仪及特殊的LCD等中使用的UXGA(1600×1200)、QXGA(2048×1536象素)、HDTV(1920×1080)等。最近，作为面向医学及印刷领域的显示器，甚至存在着QSXGA(2560×2048)、QXGA(2048×1536)、QUXGA(3200×2400)、QUXGA-wide(3840×2400)这种超高清晰度的图象。 在这里，假设需要用高精细的QUXGA(3200×2400)显示手机拍摄的QVGA(320×240象素)象素。这时，需要进行将原图象的纵横尺寸分别数字性地扩大十倍的这种现有技术中不曾有过的高倍率的图象放大处理。可是，在现有技术的通常的数字性的放大处理中，设想的放大率，是从标准TV清晰度到HDTV清晰度的2×2倍左右，最大也只研究4×4倍左右的放大率(例如(非专利文献2)等)。 另外，在广播行业中，图象的单源多用途的思想深入人心。就是说，切出先拍摄的图象中的一部分，在别的用途中使用的现象，屡见不鲜。例如用广角透镜拍摄足球等体育运动情景，根据它来放大各个选手的图象后切出显示等时，就需要进行现有技术所没有的高倍率的图象放大处理。这种图象切出用途中的放大率，其目标值是没有上限的。 这样，图象的放大，可以说是数字图象处理中的一大课题。其技术性的含义，就是将低清晰度图象变换成高清晰度图象。而且根据究竟重视图象输入系统和图象显示系统中的哪一个，还可以将该图象放大即高清晰度化分成两种。 第1种是重视图象输入系统的放大、高清晰度化，所谓的“超清晰”领域即属于它。所谓“数字性的超清晰”，是通过从在摄象中使元件微小振动或连续性的动画图象中获取被拍摄体信息等的手法，收集超过摄象元件的取样极限的信息，经过图象处理后统合、收敛，将原图象高精细化的处理。它适合于医疗及遥感中的科学性的图象计测。 第2种是重视图象显示系统的放大处理，它与图象的忠实的高清晰度化相比，是旨在将钝化图象(模糊图象)变换成在视觉上鲜明而且令人满意的图象的图象锐化处理。在上述的将用手机照相机拍摄的图象在高解象显示器的显示或将标准TV图象在HDTV画面上显示等时使用。在民用的图象机器中，制作出这种能够进行高清晰度显示的品质的图象放大处理，至关重要。本专利技术就属于重视该图象显示系统的处理。 作为本领域的现有技术，人们对三次方插补法等线性插补滤波器、保存边缘避免钝化地放大图象的边缘保存非线性滤波器等，进行了长期的研究。可是，这些手法却无法复原推定低清晰度图象中欠缺的高频成分。为了进行高频成分复原处理，近几年来，人们正在研究使用在低清晰度和高清晰度的取样中进行学习的手法。下面，讲述其两个例子。 在(专利文献1)中，公开了根据低清晰度图象生成高清晰度图象的方法。首先，进行初始图象插补即标度放大，生成具有所需的图象尺寸的低清晰度图象。再将该低清晰度图象分割成重叠的低清晰度片(patch)，生成除去各低清晰度片中的高频成分的中波片。然后，一边扫描图象，一边生成将被反差归一化的中波片内的象素M和已预测的邻接的高波片H串行连接的探索矢量，从练习用数据库中输出最接近的高频片。将该高频片和上述的低清晰度片相加合成，逐一生成与邻接的片具有连接性的高清晰度片，从而生成高清晰度图象。 在(非专利文献1)中，公开了为了锐化模糊图象而采用了小波变换的手法。首先，对每一个锐化图象和边缘模糊的劣化图象，实施3级离散二进型的二维小波变换，在图象内的各坐标获得十六维的多重清晰度矢量。为了只将图象内的边缘部分作为对象，而将除去了平滑化成分的数据，作为M个学习矢量。将从钝化图象的M个学习矢量中选择的N个代表矢量，作为分析代码簿，将根据锐化图象的M个学习矢量生成的N个代表矢量，作为临时再生代码簿，通过量化索引做媒介，从分析代码簿中减去临时再生代码簿，从而实现锐化过程。 专利文献1日本国特开2003-18398号 非专利文献1阿部淑人、菊池久和、佐佐木重信、渡边宏道、斋腾义明《使用多重清晰度矢量量化的轮廓协调》电子信息通信学会论文杂志Vol.J79A 1996/5(1032-1040页) 非专利文献2中静真、江部裕路、菊池久和、石井郁夫、牧野秀夫《多重标度亮度梯度平面中的图象高清晰度化》电子信息通信学会论文杂志D-II、Vol.J81 D-II No.10(2249-2258页) 可是，在现有技术中，存在着下述问题。 就是说，在使用通过对图象内的象素值的中波频率的矢量及小波变换系数矢量等图象波形信号分析后产生的特征量矢量的方式中，结果只不过是加工图象输入信息而已。因此，放大倍率特别大时，和现有技术的三次方插补法等的线性图象处理相比，难以获得特别好的结果。 为了更加有效地实现图象的锐化即将钝化图象变换成视觉上鲜明而且令人满意的图象的处理，本专利技术人想到了在图象处理中，需要在图象信息以外，准确反映被图象反映的被拍摄体的材质及到照相机的距离等特性。 另外，先将低清晰度图象插补放大后，通过对这种图象进行的锐化处理，能够根据图象尺寸小的低清晰度图象，生成可以适应高清晰度显示的放大图象。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，作为图象处理，将实现有效地反映被拍摄体的特性即其材质及到照相机的距离等的图象的锐化。 本专利技术，作为图象处理，对原图象进行规定的矢量变换，求出图象特征量矢量，取得被所述原图象反映的被拍摄体的特性，根据取得的被拍摄体的特性，求出所述原图象的物理特性参数，参照所述物理特性参数，将所述原图象锐化地变换所述图象特征量矢量，对变换后的图象特征量矢量，进行所述规定的矢量变换的逆变换，生成新的图象。 采用本专利技术后，取得被原图象反映的被拍摄体的特性，根据该被拍摄体特性，求出原图象的物理特性参数。然后，通过规定的矢量变换，根据原图象求出的图象特征量矢量，使原图象锐化地进行变换。但是这时，物理特性参数被参照。而且，根据变换后的图象特征量矢量，进行规定的矢量变换的逆变换，生成新的图象。这样，就能够实现准确地反映被拍摄体特性的图象的锐化。 另外，取得的被拍摄体的特性，最好是被拍摄体的材质信息及从照相机到被拍摄体的距离信息中的至少某一个。这样，能够实现富有材质感的图象锐化或者考虑了距离导致的纹理尺寸变化的图象锐化。 另外，最好将所述图象特征量矢量，分成分别与所述原图象的纹理部和边缘轮廓部对应的纹理矢量和边缘轮廓矢量后求出。 进而，对于所述纹理矢量，最好至少按照被所述物理特性参数包含的、所述被拍摄体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象处理方法，具备：　对原图象进行规定的矢量变换，求出图象特征量矢量的第１步骤；　取得在所述原图象中反映的被拍摄体的特性，并根据所取得的被拍摄体的特性，求出所述原图象的物理特性参数的第２步骤；　参照所述物理特性参数，变 换所述图象特征量矢量使所述原图象锐化的第３步骤；以及　对变换后的图象特征量矢量进行所述规定的矢量变换的逆变换，生成新的图象的第４步骤，　所述第１步骤，将所述图象特征量矢量，分成分别与所述原图象的纹理部和边缘轮廓部对应的纹理矢量和 边缘轮廓矢量后求出；　所述第３步骤，对于所述纹理矢量和所述边缘轮廓矢量单独进行变换；　所述第４步骤，将变换后的所述纹理矢量和所述边缘轮廓矢量结合后，进行所述逆变换，　所述第３步骤，对于所述纹理矢量，按照所述物理特性参数中包 含的、所述被拍摄体的材质涉及的信息及所述被拍摄体与照相机之间的距离涉及的信息中的至少一个进行变换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金森克洋，本村秀人，菰渊宽仁，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]