图像放大装置具备：图像放大滤波器(1)，其将输入图像放大来生成第1放大图像；第1小波变换部(2)，其对上述第1放大图像进行小波变换；第2小波变换部(3)，其对上述第1放大图像进行小波变换；以及增强处理部(6、7、8、10)，其进行使用了根据第1小波变换部的输出而生成的第1边缘信号(EDGE_CDF9/7)和根据第2小波变换部而生成的第2边缘信号(EDGE_Harr)的增强处理。上述第1小波变换部和上述第2小波变换部使用相互不同的小波变换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将图像放大的技术。
技术介绍
近年来，一般采用全HD (1920像素X 1080像素)的电视，另夕卜，也开发了4k2k(4096像素X 2048像素程度)、8k4k (8192像素X 4096像素程度)等分辨率更高的显示面板。另ー方面，大量存在SD (在NTSC中为720像素X480像素，在PAL中为720像素X576像素)的内容。因此，需要用于将低分辨率的内容显示于高分辨率的显示装置的图像放大技木。以往提出了各种图像放大方法，而其中有使用小波变换的方法。 在此说明小波变换的概要。图17是示意性地示出原图像和小波变换图像的图。当对原图像IMG实施离散小波变换(DWT Discrete Wavelet Transform)时,得到包含子频带成分IMG_LL、IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH的小波变换图像。各子频带成分的图像大小为原图像 IMG 的 1/4。对原图像MG在水平方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在垂直方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的结果是子频带成分頂G_LL。此外，子频带成分頂G_LL也可以是对原图像MG在垂直方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在水平方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的結果。对原图像MG在水平方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在垂直方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的结果是子频带成分頂G_HL。因此，子频带成分MG_HL表示提取原图像MG的水平方向上的高频成分所得的图像，即表示反映了朝向垂直方向的边缘信息的图像。此外，子频带成分MG_HL也可以是对原图像頂G在垂直方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在水平方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的結果。对原图像MG在水平方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在垂直方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的结果是子频带成分頂G_LH。因此，子频带成分頂G_LH表示提取原图像MG的垂直方向上的高频成分所得的图像，即表示反映了朝向水平方向的边缘信息的图像。此外，子频带成分頂G_LH也可以是对原图像頂G在垂直方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在水平方向上进行低通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的結果。对原图像MG在水平方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在垂直方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的结果是子频带成分頂G_HH。因此，子频带成分頂G_HH表示提取原图像MG的水平方向上的高频成分和垂直方向上的高频成分所得的图像(提取原图像頂G的倾斜方向上的高频成分所得的图像)，即表示反映了朝向倾斜方向的边缘信息的图像。此外，子频带成分IMG_HH也可以是对原图像頂G在垂直方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理，对其处理结果在水平方向上进行高通滤波处理和用于成为1/2大小的采样处理的結果。对包含子频带成分MG_LL、MG_HL、IMG_LH和MG_HH的小波变换图像实施逆离散小波变换(IDWT Inverse Discrete Wavelet Transform)时，得到原图像 IMG。接着，说明使用小波变换的图像放大方法的概要。图18是示意性地示出使用了小波变换的图像放大方法的概要的图。将作为放大对象的输入图像IMG_IN看作小波变换图像的子频带成分IMG_LL。剩余的三个子频带成分(不包含高频成分的子频带成分)MG_HL、頂G_LH和MG_HH没有信息，因此是全部的像素值为0的子频带成分IMG_HL(0)、IMG_LH(0)和IMG_HH(0)。这样，能将输入图像頂G_IN视为包含子频带成分MG_IN、MG_HL(0)、MG_LH(0)和MG_HH(0)的小波变换图像。·对包含该子频带成分頂G_IN、IMG_HL (0)、IMG_LH (0)和頂G_HH (0)的小波变换图像实施逆离散小波变换，由此能得到具有输入图像頂G_IN的4倍的图像数的作为放大图像的输出图像IMG_0UT。然而，在包含子频带成分IMG_IN、IMG_HL(0)、IMG_LH(0)和IMG_HH(0)的小波变换图像中欠缺高频率成分的信息，因此作为放大图像的输出图像IMG_0UT有点模糊。反言之，如果三个子频带成分(含有高频成分的子频带成分)頂G_HL、IMG_LH和IMG_HH能得到适当的信息，就能解决放大图像有点模糊的问题。另外，进行子频带成分IMG_HL的增益调整再进行逆离散小波变换，由此能得到增强朝向垂直方向的边缘的放大图像，进行子频带成分頂G_LH的增益调整再进行逆离散小波变换，由此能得到增强朝向水平方向的边缘的放大图像，进行子频带成分IMG_HH的增益调整再进行逆离散小波变换，由此能得到增强朝向倾斜方向的边缘的放大图像。由专利文献I、专利文献2、非专利文献I 3等提出了得到三个子频带成分(包含高频成分的子频带成分)IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH的信息的方法。參照图19说明由专利文献I提出的图像放大方法。首先，对作为放大对象的输入图像頂G_IN实施离散小波变换，得到包含子频带成分LL2、HL2、LH2和HH2的小波变换图像。然后使用子频带成分LL2、HL2、LH2和HH2的信息来预测三个子频带成分(包含高频成分的子频带成分)IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH。此外，预测时使用的系数是通过学习得到的。然后，将作为放大对象的输入图像IMG_IN看作小波变换图像的子频带成分IMG_LL，将其与预测出的三个子频带成分(包含高频成分的子频带成分)頂G_HL、IMG_LH和MG_HH合成的图像视为小波变换图像，进行逆离散小波变换，得到作为放大图像的输出图像IMG_0UT。此夕卜，由专利文献3提出的图像放大方法也与由专利文献I提出的图像放大方法同样，预测了三个子频带成分(包含高频成分的子频带成分)頂G_HL、IMG_LH和頂G_HH。下面參照图20说明由专利文献2提出的图像放大方法。将放大对象图像看作小波变换图像的子频带成分IMG_LL。然后，使用图20(a)示出的滤波器来提取放大对象图像的垂直方向上的边缘成分，看作不足的子频带成分IMG_HL，使用图20(b)示出的滤波器来提取放大对象图像的水平方向上的边缘成分，看作不足的子频带成分頂G_LH，使用图20(c)示出的滤波器来提取放大对象图像的倾斜方向上的边缘成分，看作不足的子频带成分頂G_HH，将由上述四个子频带成分合成的图像视为小波变换图像，进行逆离散小波变换来得到放大图像。下面说明由非专利文献2提出的图像放大方法。非专利文献I记载了假设稀疏约束(Sparsity constraint)而反复进行运算直到收敛为止来预测边缘，由此预测三个子频带成分(包含高频成分的子频带成分)的方法，在非专利文献2中将该方法应用于图像放大。在非专利文献3中，改进了非专利文献I记 载的方法而将收敛次数缩短为2来进行图像放大。在由专利文献I提出的图像放大方法中，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.01 JP 2010-043897;2010.05.14 JP 2010-111681.ー种图像放大装置，其特征在干， 具备 图像放大滤波器，其生成将输入图像放大所得的第I放大图像； 第I小波变换部，其对上述第I放大图像进行小波变换，生成表示提取上述第I放大图像的水平方向上的低频成分和垂直方向上的低频成分所得的图像的第I子频带成分、表示提取上述第I放大图像的水平方向上的高频成分所得的图像的第2子频带成分、表示提取上述第I放大图像的垂直方向上的高频成分所得的图像的第3子频带成分以及表示提取上述第I放大图像的水平方向上的高频成分和垂直方向上的高频成分所得的图像的第4子频带成分； 第2小波变换部，其对上述第I放大图像进行小波变换，生成表示提取上述第I放大图像的水平方向上的低频成分和垂直方向上的低频成分所得的图像的第5子频带成分、表示提取上述第I放大图像的水平方向上的高频成分所得的图像的第6子频带成分、表示提取 上述第I放大图像的垂直方向上的高频成分所得的图像的第7子频带成分以及表示提取上述第I放大图像的水平方向上的高频成分和垂直方向上的高频成分所得的图像的第8子频带成分； 第I逆小波变换部，其将规定的子频带成分以及从上述第I小波变换部输出的上述第2子频带成分、上述第3子频带成分和上述第4子频带成分视为小波变换图像，进行逆小波变换来生成第I边缘信号； 第2逆小波变换部，其将规定的子频带成分以及从上述第2小波变换部输出的上述第6子频带成分、上述第7子频带成分和上述第8子频带成分视为小波变换图像，进行逆小波变换来生成第2边缘信号； 图像放大部，其生成第2放大图像；以及 增强处理部，其使用上述第I边缘信号和上述第2边缘信号，对上述第2放大图像进行增强处理， 上述第I小波变换部和上述第2小波变换部使用相互不同的小波变换， 上述第I逆小波变换部和上述第2逆小波变换部使用相互不同的逆小波变换。2.根据权利要求I所述的图像放大装置， 上述第I小波变换部使用CDF9/7小波变换，上述第2小波变换部使用Haar小波变换，上述第I逆小波变换部使用CDF9/7逆小波变换，上述第2逆小波变换部使用Haar逆小波变换。3.根据权利要求I或者权利要求2所述的图像放大装置， 上述图像放大部是将上述输入图像和3个规定的子频带成分视为小波变换图像进行逆小波变换来生成上述第2放大图像的第3逆小波变换部。4.根据权利要求I或者权利要求2所述的图像放大装置， 上述图像放大部是将上述第I子频带成分和3个规定的子频带成分视为小波变换图像进行逆小波变换来生成上述第2放大图像的第3逆小波变换部。5.根据权利要求I或者权利要求2所述的图像放大装置， 上述图像放大滤波器兼作上述图像放大部，上述第I放大图像和上述第2放大图像是相同的。6.根据权利要求I至权利要求5中的任ー项所述的图像放大装置， 上述第I边缘信...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小忙，上野雅史，大木康宽，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：
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