图像处理装置和方法以及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供了图像处理装置和方法以及程序。顺相位候选位置选择单元指定与输入图像的对象位置相距两条线的位置处的水平或垂直线上的像素为顺相位候选像素，该顺相位候选像素是锯齿与对象位置的像素处于相同相位的像素的候选。逆相位候选位置选择单元指定输入图像中的对象位置和顺相位候选像素之间的像素作为逆相位候选像素。权重值计算单元基于对象位置近旁的图像和顺相位候选像素近旁的图像之间的相似度来计算权重值。加权期望值计算单元利用权重值执行逆相位候选像素的加权相加并且通过仅反转输入图像中锯齿的相位来生成逆相位图像。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及图像处理装置和方法以及程序，更具体而言涉及使得能够更容易且可靠地减轻图像的锯齿(jaggy)的图像处理装置和方法以及程序。
技术介绍
如现有技术中公知的，如果通过像素疏化(pix thinning)来放大或缩小图像，则图像中出现锯齿。作为减轻锯齿的方法，已提出了使用局部算子的方法，例如当图像被放大时适当地选择放大滤波器的方法(例如參见日本专利申请早期公布No. 2010-67272)，或者在图像被放大之后通过方向选择和平滑来减轻锯齿的方法(例如參见日本专利申请早期公布No.2010-55410 和 2008-166872)。 此外，为了减轻锯齿，已提出了使用基于叠加的超分辨率处理的方法(例如參见日本专利申请早期公布No. 2009-70123)和当图像被放大时执行水平方向上的块匹配搜索并且确定插值像素的方法(例如參见日本专利No. 4343255)。
技术实现思路
然而，在上述技术中，难以容易且可靠地减轻图像中出现的锯齿。例如，在使用局部算子的方法中不可能减轻处于浅角度或陡角度的边缘的锯齿。在超分辨率处理中，为了减轻锯齿，必需有多个经相位偏移的帧图像。此外，在使用块匹配的方法中，当关于对象像素的中心対称的位置中的图像之间的相关性较低时，不能适当地减轻锯齿，在陡角度处也不能减轻锯齿。另外，虽然使用块匹配的方法在图像被放大时是有效的，但在放大之后不可能减轻图像的锯齿。本技术是考虑到上述问题而作出的，并且希望更容易且可靠地减轻图像的锯齿。根据本技术的第一实施例，提供了ー种图像处理装置，包括顺相位候选位置(normal-phase candidate position)选择单元,用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相同相位；逆相位候选位置(reverse-phase candidate position)选择单元,用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位(reverse phase);权重值计算单元，用于计算基于对象位置的图像和顺相位候选位置的图像之间的第一相似度的计算权重值；以及加权期望值计算単元，用于基于权重值和逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。逆相位候选位置选择单元可选择连接对象位置和顺相位候选位置的线段的中点位置作为逆相位候选位置。顺相位候选位置选择单元可选择与包括对象位置的水平线相距两条线的水平线上的位置或者与包括对象位置的垂直线相距两条线的垂直线上的位置作为顺相位候选位置。图像处理装置还可包括近旁位置选择单元，用于选择对象位置的上、下、左、右相邻的位置作为近旁位置；以及下限计算单元，用于基于对象位置的图像和近旁位置的图像之间的第二相似度来计算第一相似度的下限。权重值计算单元可通过利用下限执行第一相似度的阈值处理来计算权重值。根据本技术的第一实施例，ー种图像处理方法或程序包括选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相同相位；选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位；基于对象位置的图像和顺相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值；以及基于权重值和逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。在本技术的第一实施例中，选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相同相位。 选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位。基于对象位置的图像和顺相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值。基于权重值和逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。在本技术的第二实施例中，提供了ー种图像处理装置，包括逆相位候选位置选择単元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位；平滑単元，用于通过对输入图像进行平滑来生成平滑图像；权重值计算单元，用于基于平滑图像上对象位置的图像和平滑图像上逆相位候选位置的图像之间的第一相似度来计算权重值；以及加权期望值计算单元，用于基于输入图像上逆相位候选位置的像素和权重值来计算加权期望值。逆相位候选位置选择单元可选择输入图像上与包括对象位置的水平线相距一条线的水平线上的位置或者输入图像上与包括对象位置的垂直线相距一条线的垂直线上的位置作为逆相位候选位置。图像处理装置还可包括近旁位置选择单元，用于选择平滑图像上对象位置的上、下、左、右相邻的位置作为近旁位置；以及下限计算单元，用于基于平滑图像上对象位置的图像和平滑图像上近旁位置的图像之间的第二相似度来计算第一相似度的下限。权重值计算单元可通过利用下限执行第一相似度的阈值处理来计算权重值。在本技术的第二实施例中，提供了ー种程序，用于使得计算机执行处理，处理包括选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位；通过对输入图像进行平滑来生成平滑图像；基于平滑图像上对象位置的图像和平滑图像上逆相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值；以及基于输入图像上逆相位候选位置的像素和权重值来计算加权期望值。在本技术的第二实施例中，选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位。通过对输入图像进行平滑来生成平滑图像。基于平滑图像上对象位置的图像和平滑图像上逆相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值。基于输入图像上逆相位候选位置的像素和权重值来计算加权期望值。在本技术的第三实施例中，提供了ー种图像处理装置，包括逆相位候选位置选择単元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与对象位置处于相逆相位；权重值计算单元，用于基于对象位置的图像和逆相位候选位置的图像之间的角相似度来计算权重值；以及加权期望值计算単元，用于基于逆相位候选位置的像素和权重值来计算加权期望值。逆相位候选位置选择单元可选择输入图像上与包括对象位置的水平线相距一条线的水平线上的位置或者输入图像上与包括对象位置的垂直线相距一条线的垂直线上的位置作为逆相位候选位置。图像处理装置还可包括临时锯齿减轻単元，用于利用对象位置的图像和逆相位候选位置的图像执行生成减轻了锯齿的图像的临时处理；边缘方向估计单元，用于利用由临时锯齿减轻単元生成的减轻了锯齿的图像来估计减轻了锯齿的图像的边缘方向；平行判定单元，用于判定边缘方向和以对象位置为基准的逆相位候选位置的相对坐标之间的平行 度；以及角相似度计算单元，用于基于由平行判定単元判定的边缘方向和相对坐标之间的平行度来计算对象位置的图像和逆相位候选位置的图像之间的角相似度。权重值计算单元可利用由角相似度计算单元计算出的角相似度来计算权重值。图像处理装置还可包括近旁位置选择单元，用于选择对象位置的上、下、左、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，包括：顺相位候选位置选择单元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选：在该位置处锯齿与所述对象位置处于相同相位；逆相位候选位置选择单元，用于选择所述输入图像上与所述对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选：在该位置处锯齿与所述对象位置处于相逆相位；权重值计算单元，用于基于所述对象位置的图像和所述顺相位候选位置的图像之间的第一相似度来计算权重值；以及加权期望值计算单元，用于基于所述权重值和所述逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。

【技术特征摘要】
2011.04.20 JP 2011-093703;2011.06.13 JP 2011-13121.一种图像处理装置，包括 顺相位候选位置选择单元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与所述对象位置处于相同相位； 逆相位候选位置选择单元，用于选择所述输入图像上与所述对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与所述对象位置处于相逆相位； 权重值计算单元，用于基于所述对象位置的图像和所述顺相位候选位置的图像之间的第一相似度来计算权重值；以及 加权期望值计算单元，用于基于所述权重值和所述逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。2.根据权利要求I所述的图像处理装置，其中，所述逆相位候选位置选择单元选择连接所述对象位置和所述顺相位候选位置的线段的中点位置作为所述逆相位候选位置。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述顺相位候选位置选择单元选择与包括所述对象位置的水平线相距两条线的水平线上的位置或者与包括所述对象位置的垂直线相距两条线的垂直线上的位置作为所述顺相位候选位置。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，还包括 近旁位置选择单元，用于选择所述对象位置的上、下、左、右相邻的位置作为近旁位置；以及 下限计算单元，用于基于所述对象位置的图像和所述近旁位置的图像之间的第二相似度来计算所述第一相似度的下限， 其中，所述权重值计算单元通过利用所述下限执行所述第一相似度的阈值处理来计算所述权重值。5.一种用于图像处理装置中的图像处理方法，该图像处理装置包括顺相位候选位置选择单元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是锯齿与所述对象位置处于相同相位的位置的候选；逆相位候选位置选择单元，用于选择所述输入图像上与所述对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是锯齿与所述对象位置处于相逆相位的位置的候选；权重值计算单元，用于基于所述对象位置的图像和所述顺相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值；以及加权期望值计算单元，用于基于所述权重值和所述逆相位候选位置的像素来计算加权期望值，所述方法包括 由所述顺相位候选位置选择单元选择所述顺相位候选位置； 由所述逆相位候选位置选择单元选择所述逆相位候选位置； 由所述权重值计算单元计算所述权重值；以及 由所述加权期望值计算单元计算所述加权期望值。6.一种程序，用于使得计算机执行处理，所述处理包括 选择输入图像上与对象位置不同的位置作为顺相位候选位置，该顺相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与所述对象位置处于相同相位； 选择所述输入图像上与所述对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与所述对象位置处于相逆相位； 基于所述对象位置的图像和所述顺相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值；以及 基于所述权重值和所述逆相位候选位置的像素来计算加权期望值。7.一种图像处理装置，包括 逆相位候选位置选择单元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是如下位置的候选在该位置处锯齿与所述对象位置处于相逆相位； 平滑单元，用于通过对所述输入图像进行平滑来生成平滑图像； 权重值计算单元，用于基于所述平滑图像上所述对象位置的图像和所述平滑图像上所述逆相位候选位置的图像之间的第一相似度来计算权重值；以及 加权期望值计算单元，用于基于所述输入图像上所述逆相位候选位置的像素和所述权重值来计算加权期望值。8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中，所述逆相位候选位置选择单元选择所述输入图像上与包括所述对象位置的水平线相距一条线的水平线上的位置或者所述输入图像上与包括所述对象位置的垂直线相距一条线的垂直线上的位置作为所述逆相位候选位置。9.根据权利要求8所述的图像处理装置，还包括 近旁位置选择单元，用于选择所述平滑图像上所述对象位置的上、下、左、右相邻的位置作为近旁位置；以及 下限计算单元，用于基于所述平滑图像上所述对象位置的图像和所述平滑图像上所述近旁位置的图像之间的第二相似度来计算所述第一相似度的下限， 其中，所述权重值计算单元通过利用所述下限执行所述第一相似度的阈值处理来计算所述权重值。10.一种用于图像处理装置中的图像处理方法，该图像处理装置包括逆相位候选位置选择单元，用于选择输入图像上与对象位置不同的位置作为逆相位候选位置，该逆相位候选位置是锯齿与所述对象位置处于相逆相位的位置的候选；平滑单元，用于通过对所述输入图像进行平滑来生成平滑图像；权重值计算单元，用于基于所述平滑图像上所述对象位置的图像和所述平滑图像上所述逆相位候选位置的图像之间的相似度来计算权重值；以及加权期望值计算单元，用于基于所述输入图像上所述逆相位候选位置的像素和所述权重值来计算加权期望值，所述方法包括 由所述逆相位候选位置选择单元选择所述逆相位候选位置； 由所述平滑单元生成所述平滑图像； 由所述权重值计算单元计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：光永知生，高桥宏彰，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：