專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像提供裝置及其提供方法、圖像處理裝置及其處理方法、和存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像提供裝置及其提供方法、一種圖像處理裝置及其處理方法、以及一種用于記錄圖像處理執(zhí)行程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，并且特別涉及一種用于根據(jù)指示在遠(yuǎn)端提供和處理或顯示圖像的圖像提供裝置及其提供方法和圖像處理裝置及其處理方法，以及一種使用所述圖像處理裝置的圖像提供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠立了信息通信的基礎(chǔ)，活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送成為了可能。在這種電信基礎(chǔ)設(shè)施下，在遠(yuǎn)端安裝或提供攝影機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該攝影機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制來(lái)觀看所需的活動(dòng)圖像，這種技術(shù)的使用，在保安、廣告、信息指南、房地產(chǎn)、遠(yuǎn)端醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域都有應(yīng)用前景。
現(xiàn)有一種搖動(dòng)式(pan/tilt)攝影機(jī)可以用作允許遠(yuǎn)端控制的攝影機(jī)，它能夠機(jī)械地移動(dòng)攝影機(jī)的視點(diǎn)，以預(yù)定位置為參照點(diǎn)搖動(dòng)鏡頭來(lái)改變圖像采集位置，以縮放改變視域的角度。
由于這種搖動(dòng)式攝影機(jī)具有可機(jī)械移動(dòng)的部分，因此和完全電子操作的攝影機(jī)相比，它存在一些問(wèn)題，這種搖動(dòng)式攝影機(jī)的可靠性低，需要周期性維護(hù)，并且由于操作需要花費(fèi)一定的時(shí)間，因此對(duì)所需圖像的傳送存在延時(shí)。
而且，機(jī)械操作的搖動(dòng)式攝影機(jī)不能對(duì)多個(gè)用戶(hù)提供圖像采集視點(diǎn)或視角各不相同的圖像。
而且，為了允許在360度的大范圍內(nèi)進(jìn)行圖像采集，在遠(yuǎn)端安裝或提供的搖動(dòng)式攝影機(jī)需要采用錐形鏡的圖像采集鏡頭。這種使用錐形鏡的圖像采集鏡頭存在結(jié)構(gòu)方面的失真缺陷。針對(duì)上述情況，當(dāng)使用錐形鏡進(jìn)行圖像采集時(shí)，現(xiàn)有多種技術(shù)可以用來(lái)消除圖像數(shù)據(jù)中的失真。
另外，還有一些圖像采集系統(tǒng)，可以消除使用錐形鏡的圖像采集鏡頭在用戶(hù)所需位置所拍攝的圖像中的失真，以將該圖像發(fā)送給遠(yuǎn)端用戶(hù)，這樣，即使不搖動(dòng)攝影機(jī)的鏡頭，用戶(hù)也能獲得所需的搖動(dòng)圖像。
傳統(tǒng)提出的消除圖像數(shù)據(jù)失真的技術(shù)，僅僅通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(變換)，轉(zhuǎn)換(變換)圖像外圍失真部分的像素位置，并且不能提供足夠的清晰度，而且失真部分與無(wú)失真部分相比，圖像質(zhì)量還是很差。
技術(shù)方案本發(fā)明是針對(duì)上述實(shí)際情況而提出的，并且它的目的是提供一種獲取不產(chǎn)生失真的高清晰度圖像的圖像提供裝置及其提供方法和圖像處理裝置及其處理方法。
另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種圖像提供裝置及其提供方法和圖像處理裝置及其處理方法，它的特點(diǎn)是易維護(hù)、可靠性高，并且能夠無(wú)時(shí)延地發(fā)送圖像，其中，多個(gè)用戶(hù)可以使用圖像采集視點(diǎn)或視角各不相同的圖像。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種圖像提供裝置，用于輸入從圖像采集裝置整體拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真圖像，并根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像，該圖像提供裝置包括發(fā)送/接收單元，用于從圖像顯示單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分已消除失真的圖像發(fā)送給圖像顯示單元；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)從圖像采集裝置輸入的圖像；運(yùn)算單元，用作選擇裝置，根據(jù)發(fā)送/接收單元所接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換單元，用于消除由運(yùn)算單元選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
而且，本發(fā)明提出一種圖像提供裝置的圖像提供方法，用于輸入從圖像采集單元整體拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真圖像，并根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像，該方法包括通信步驟，接收來(lái)自圖像顯示單元的圖像發(fā)送請(qǐng)求，并且發(fā)送完整或部分已消除失真的圖像；存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；選擇步驟，根據(jù)通信步驟中接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換步驟，將選擇步驟中選定的完整或部分圖像轉(zhuǎn)換成已消除失真的圖像，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
而且，本發(fā)明提出一種提供計(jì)算機(jī)可讀程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序用于執(zhí)行一種處理，包括通信步驟，輸入從圖像采集單元整體拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真圖像，從圖像顯示單元接收對(duì)圖像提供單元(該單元根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像)的圖像發(fā)送請(qǐng)求，并且向圖像顯示單元發(fā)送完整或部分已消除失真的圖像；存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；選擇步驟，選擇存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換步驟，消除選擇步驟中選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
而且，本發(fā)明提出一種圖像處理裝置，其中，該裝置包括提取電路，用于提取失真圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)電路，用于根據(jù)由提取電路提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
并且，本發(fā)明提出一種圖像處理方法，其中，該方法包括提取步驟，提取失真圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)步驟，根據(jù)由提取步驟提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換步驟，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
并且，本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)一種計(jì)算機(jī)可讀程序，該程序用于執(zhí)行一種過(guò)程，包括提取步驟，提取失真圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)步驟，根據(jù)由提取步驟提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換步驟，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)中的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
并且，本發(fā)明提出一種圖像提供系統(tǒng)，包括圖像采集單元、圖像提供單元和圖像顯示單元，其中，構(gòu)成該系統(tǒng)的圖像采集單元包括用于整體拍攝預(yù)定范圍內(nèi)的圖像的圖像采集裝置；圖像提供單元包括第一發(fā)送/接收部分，用于從圖像顯示單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分已消除失真的高質(zhì)量圖像發(fā)送給圖像顯示單元，存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像，選擇裝置，用于根據(jù)第一發(fā)送/接收部分所接收的請(qǐng)求，選擇在存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的完整或部分圖像，圖像轉(zhuǎn)換電路，用于消除由選擇裝置選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像；圖像顯示單元，包括第二發(fā)送/接收部分，用于將圖像發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送給圖像提供單元，并且從圖像提供單元接收完整或部分已消除失真的高質(zhì)量圖像。
另外，本發(fā)明提供了一種圖像提供系統(tǒng)，包括圖像采集單元、圖像提供單元，和圖像處理單元，其中，構(gòu)成該系統(tǒng)的圖像采集單元圖像包括用于整體拍攝預(yù)定范圍內(nèi)的圖像的圖像采集部分；圖像提供單元包括第一發(fā)送/接收部分，用于從圖像處理單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分圖像發(fā)送給圖像處理單元，存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像，和選擇裝置，用于根據(jù)第一發(fā)送/接收部分所接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；圖像處理單元，包括第二發(fā)送/接收部分，用于將發(fā)送圖像的請(qǐng)求發(fā)送給圖像提供單元，并且從圖像提供單元接收完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換電路，用于將所接收的圖像轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的通信圖像。
通過(guò)下面給出的實(shí)施例描述，本發(fā)明的上述和其它目的，以及實(shí)際優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出本發(fā)明中的圖像提供系統(tǒng)方框圖；圖2示出本發(fā)明中用于圖像提供系統(tǒng)的圖像采集單元的透視圖；圖3示出圖像采集單元輸出的圖像的示意圖；圖4示出本發(fā)明中用于圖像提供系統(tǒng)的圖像提供裝置的方框圖；圖5闡釋從存儲(chǔ)單元讀出的圖像；圖6闡釋對(duì)從存儲(chǔ)單元讀出的圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換后得到的圖像；圖7示出本發(fā)明中用于圖像提供系統(tǒng)的圖像處理單元的結(jié)構(gòu)方框圖；圖8闡釋分類(lèi)塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算塊；圖9A和圖9B闡釋ADRC處理；圖10A和圖10B闡釋分類(lèi)處理；圖11示出本發(fā)明中的學(xué)習(xí)單元方框圖；圖12示出圖像處理單元方框圖；圖13闡釋提供圖像提供單元的圖像的處理流程圖；圖14闡釋圖像處理單元的圖像轉(zhuǎn)換處理流程圖；圖15示出安裝了執(zhí)行圖像提供系統(tǒng)的一系列處理的程序的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)方框圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式現(xiàn)在描述本發(fā)明的一種圖像提供裝置及其提供方法、圖像處理裝置及其處理方法和一種用于記錄圖像處理執(zhí)行程序的存儲(chǔ)(記錄)介質(zhì)。
首先介紹應(yīng)用本發(fā)明的圖像提供系統(tǒng)。該圖像提供系統(tǒng)包括圖1所示的圖像采集單元1。圖像采集單元1用于采集預(yù)定對(duì)像的圖像，并且將所采集的活動(dòng)圖像傳送給圖像提供裝置(單元)2。圖像提供單元2用于存儲(chǔ)從圖像采集單元1傳送的圖像，根據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3從圖像處理裝置(單元)4或者從監(jiān)視器7輸入的發(fā)送請(qǐng)求，提取完整或部分存儲(chǔ)圖像，并且將該圖像傳送給通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3輸出發(fā)送請(qǐng)求的圖像處理單元4或者監(jiān)視器7。
圖像處理單元4從輸入單元6-1輸入用戶(hù)請(qǐng)求信號(hào)，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3將用于生成預(yù)定視點(diǎn)圖像發(fā)送請(qǐng)求的指令發(fā)送給圖像提供單元2。而且，圖像處理單元4通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3接收從圖像提供單元2傳送的圖像，也就是，與圖像處理單元4所發(fā)送的指令對(duì)應(yīng)的圖像，并且對(duì)該圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換或者直接將圖像輸出給監(jiān)視器5。監(jiān)視器5顯示從圖像處理器4傳送的圖像。
監(jiān)視器7從輸入單元6-2輸入用戶(hù)請(qǐng)求信號(hào)，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3將用于生成預(yù)定視點(diǎn)圖像發(fā)送請(qǐng)求的指令發(fā)送給圖像提供單元2。另外，監(jiān)視器7通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3接收從圖像提供單元2傳送的圖像，也就是，與監(jiān)視器7所發(fā)送的指令對(duì)應(yīng)的圖像，并且顯示所接收的圖像。
如圖2所示，該圖像提供系統(tǒng)所使用的圖像采集單元1包括由透明玻璃或塑料組成的透明圓柱體1。鏡頭12和攝影機(jī)13位于圓柱體11中，這樣它們可以分別置放在預(yù)定的位置。鏡頭12反射從外部透過(guò)透明圓柱體11，并且由攝影機(jī)13接收的周?chē)鷪D像光線。攝影機(jī)13采集由鏡頭12反射的周?chē)鷪D像，并且將圖像(如圖3所示的失真圖像21)傳送給圖像提供單元2。攝影機(jī)13采集的圖像包括在攝影機(jī)13的光軸外圍的360度大范圍內(nèi)的圖像。
圖1的圖像提供系統(tǒng)中的圖像提供單元2的結(jié)構(gòu)，如圖4所示。該圖像提供單元2包括從圖像采集單元1接收?qǐng)D像信號(hào)的A/D(Analog/Digital，模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換部分31。A/D轉(zhuǎn)換部分31對(duì)從圖像采集單元1輸入的失真圖像進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并且將輸入圖像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出給運(yùn)算部分32。運(yùn)算部分32允許存儲(chǔ)部分33存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換部分31輸入的圖像數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。存儲(chǔ)部分33存儲(chǔ)從運(yùn)算部分32傳送的圖像(如圖3所示的圖像21)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將從運(yùn)算部分32指定的圖像數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給運(yùn)算部分32。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3，發(fā)送/接收部分34從圖像處理單元4或監(jiān)視器7，接收用于生成預(yù)定視點(diǎn)圖像發(fā)送請(qǐng)求的指令，并且將該指令傳送給地址譯碼器35。地址譯碼器35將從發(fā)送/接收部分34傳送的指令轉(zhuǎn)換成指定存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分33的圖像的地址的代碼，并且將該代碼輸出給運(yùn)算部分32。運(yùn)算單元32輸入從地址譯碼器35傳送的指定圖像地址的代碼，并且從存儲(chǔ)部分33讀取與該代碼對(duì)應(yīng)的圖像，然后將該圖像傳送給MPX.(multiplexer，多路復(fù)用器)37或者圖像處理部分36。
例如，如圖5所示，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分33的完整或部分圖像21由從地址譯碼器35傳送的圖像地址指定，并且從存儲(chǔ)部分33讀出。例如，圖像51或圖像52從存儲(chǔ)部分33讀出，并且傳送給多路復(fù)用器37或圖像處理部分36。圖像處理部分36通過(guò)分類(lèi)自適應(yīng)處理將從運(yùn)算部分32傳送的圖像轉(zhuǎn)換成不帶失真的圖像(無(wú)失真圖像)，并且將該圖像輸出給多路復(fù)用器37。例如，圖5的圖像51轉(zhuǎn)換成圖6的圖像81，并且圖5的圖像52轉(zhuǎn)換成圖6的圖像82。
根據(jù)從運(yùn)算部分32傳送的控制信號(hào)，多路復(fù)用器37選擇從運(yùn)算部分32傳送的圖像，或從圖像處理部分36傳送的圖像，并且將選定的圖像輸出給發(fā)送/接收部分34。發(fā)送/接收部分34將從多路復(fù)用器37輸入的圖像發(fā)送給請(qǐng)求發(fā)送圖像的圖像處理單元4或監(jiān)視器7。
下面將更詳細(xì)地說(shuō)明圖像處理部分36，它通過(guò)分類(lèi)自適應(yīng)處理將從運(yùn)算部分32傳送的圖像轉(zhuǎn)換成不帶失真的圖像(無(wú)失真圖像)。方框圖7示出圖像處理部分36的結(jié)構(gòu)。用于分類(lèi)的分塊電路101將從運(yùn)算部分32傳送的失真圖像劃分為許多分類(lèi)塊，其中，帶標(biāo)記像素位于中心處，根據(jù)它的屬性，將這些塊歸入預(yù)定的類(lèi)中。
也就是，在圖8中，假定從上端算起的第i行和從左端算起的第J列的像素(在圖中由黑色小圓點(diǎn)標(biāo)記的部分)用Xij表示，分類(lèi)分塊電路101包括多個(gè)分類(lèi)塊，每個(gè)分類(lèi)塊由5個(gè)像素組成，分別是Xij及其相鄰的上、下、左、右的四個(gè)像素X(i-1)j、Xi(j-1)、Xi(j+1)和X(i-1)j。分類(lèi)塊將傳送給分類(lèi)自適應(yīng)處理電路103。
在本例中，分類(lèi)塊是由呈十字型分布的像素構(gòu)成的區(qū)域。然而，分類(lèi)區(qū)的形狀并不要求是十字型。另外，舉例來(lái)說(shuō)，可以采用矩形、正方形，或者任意形狀。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，構(gòu)成分類(lèi)塊的像素的數(shù)目也不限定為5個(gè)。
預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路102，將圖像的像素劃分成用于計(jì)算預(yù)測(cè)值的塊，其中，帶標(biāo)記像素是用于計(jì)算無(wú)失真預(yù)測(cè)值的單元，要求位于中心處。也就是，在圖8中，假定無(wú)失真圖像中以像素Xij(圖中用小黑點(diǎn)標(biāo)記的部分)為中心的3×3塊的9個(gè)像素的像素值，依照從左到右和從上到下的順序，分別用Yij(1)、Yij(2)、Yij(3)、Yij(4)、Yij(5)、Yij(6)、Yij(7)、Yij(8)、Yij(9)來(lái)表示，預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路102組成正方形預(yù)測(cè)值計(jì)算塊，例如，為了計(jì)算Yij(1)至Yij(9)的預(yù)測(cè)值，組成以Xij為中心，共由22個(gè)像素(X(i-1)(j-2)、X(i- 1)(j-1)、X(i-1)j、X(i-1)(j+1)、X(i-1)(j+2)、X(i-1)(j+3)、X(i-1)(j+4)、X(i-1)(j+5)、X(i-1)(j+6)、X(i-1)(j+7)、Xi(j-2)、Xi(j-1)、Xij、Xi(j+1)、Xi(j+2)、X(i+1)(j-2)、X(i+1)(j-1)、X(i+1)j、X(i+1)(j+1)、X(i+1)(j+2)、X(i+2)(j-1)、X(i+2)j、X(i+2)(j+1))構(gòu)成的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊。
從更實(shí)際的角度來(lái)說(shuō)，例如，計(jì)算圖8的正方形中像素Y23(1)至Y23(9)的無(wú)失真預(yù)測(cè)值時(shí)，預(yù)測(cè)值計(jì)算塊是由X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X21、X22、X23、X24、X25、X31、X32、X33、X34、X35、X41、X42、X43組成的。
在預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路102中得到的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊傳送給分類(lèi)自適應(yīng)處理電路103。
同樣，和分類(lèi)塊的情況相同，對(duì)預(yù)測(cè)值計(jì)算塊的形狀和像素?cái)?shù)目并無(wú)限定。需要說(shuō)明的是，希望組成預(yù)測(cè)值計(jì)算塊的像素?cái)?shù)大于組成分類(lèi)塊的像素?cái)?shù)。
另外，組成分類(lèi)塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算塊的像素?cái)?shù)目可以隨著帶標(biāo)記圖像位置的變化而改變。
雖然進(jìn)行上述分塊時(shí)(其他處理也是一樣)，位于圖像邊緣處附近的點(diǎn)并不存在對(duì)應(yīng)的像素，但是，在這種情況下進(jìn)行處理時(shí)，我們可以假定圖像外部的像素與圖像邊緣的像素相同。
分類(lèi)自適應(yīng)處理電路103由ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding，自適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍編碼)處理電路111、分類(lèi)電路112、預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113和預(yù)測(cè)電路114組成，并且用于執(zhí)行分類(lèi)自適應(yīng)處理。
ADRC處理電路111對(duì)來(lái)自分類(lèi)塊電路101的分類(lèi)塊執(zhí)行ADRC處理，并且將經(jīng)ADRC處理后得到的由ADRC代碼構(gòu)成的塊傳送給分類(lèi)電路112。
在本例中，按照ADRC處理電路111的ADRC處理，構(gòu)成分類(lèi)塊的像素位數(shù)從8位變?yōu)?位。
也就是，舉例來(lái)說(shuō)，為簡(jiǎn)化說(shuō)明，我們考慮由位于直線上的4個(gè)像素構(gòu)成的塊，如圖9A所示。在ADRC處理中，檢測(cè)出對(duì)應(yīng)像素值的最大值MAX和最小值MIN。而且，假定DR=MAX-MIN為塊的局部動(dòng)態(tài)范圍。根據(jù)該動(dòng)態(tài)范圍DR，將構(gòu)成塊的像素的像素值重新量化為K位。
也就是，用塊中的每個(gè)像素值減去最小值MIN，然后將得到的減數(shù)值除以DR/2K。此外，對(duì)應(yīng)于所得的相除值的代碼(ADRC代碼)通過(guò)轉(zhuǎn)換提供。從更實(shí)際的角度來(lái)說(shuō)，例如，假定K等于2。在這種情況下，如圖9B所示，可以將動(dòng)態(tài)范圍DR用4(=22)均分為四個(gè)范圍，從而判定被除值屬于哪個(gè)范圍。此時(shí)，被除值的范圍分為最低級(jí)范圍、第二級(jí)范圍、第三級(jí)范圍和最高級(jí)范圍，可以采用二進(jìn)制代碼00B、01B、10B和11B來(lái)表示(B表示二進(jìn)制數(shù))。并且，在解碼時(shí)，ADRC代碼00B、01B、10B和11B轉(zhuǎn)換成最低級(jí)范圍的中心值L00、從最低級(jí)開(kāi)始的第二級(jí)的中心值L01、從最低級(jí)開(kāi)始第三級(jí)的中心值L10和最高級(jí)范圍的中心值L11，這些級(jí)也是通過(guò)用4均分動(dòng)態(tài)范圍DR得到的。解碼時(shí)，這些值還需要加上最小值MIN。
在此，這種ADRC處理被稱(chēng)為非邊界匹配。
需要說(shuō)明的是，有關(guān)ADRC處理的詳細(xì)介紹，已公開(kāi)在例如本發(fā)明申請(qǐng)人提交的日本申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)No.53778/1991等的申請(qǐng)中。
按照這種ADRC處理，重新量化時(shí)采用了比構(gòu)成塊的像素位數(shù)更少的位數(shù)，從而可以減少像素值的位數(shù)。
下面對(duì)分類(lèi)處理和自適應(yīng)處理進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。分類(lèi)自適應(yīng)處理是一種處理過(guò)程，它根據(jù)特征對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，并且對(duì)每個(gè)類(lèi)的輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的自適應(yīng)處理，它可以粗略地劃分為分類(lèi)處理和自適應(yīng)處理。
首先，介紹分類(lèi)處理。
例如，如圖10A所示，假定2×2像素構(gòu)成的塊(分類(lèi)塊)是由1個(gè)帶標(biāo)記的像素和3個(gè)與之相鄰的像素構(gòu)成，并且假定每個(gè)像素用1位表示(0級(jí)或1級(jí))。在這種情況下，根據(jù)每個(gè)像素的級(jí)別分布的不同，由4個(gè)像素構(gòu)成的2×2塊可以劃分為16種模式，如圖10.B所示。這種模式分類(lèi)就是分類(lèi)處理，它是在分類(lèi)電路112中執(zhí)行的。
需要說(shuō)明的是，可以根據(jù)圖像(塊中的圖像)的活動(dòng)性(圖像的復(fù)雜性)，(變化的劇烈性)等進(jìn)行分類(lèi)處理。
通常，如在本例中，原始像素大約分配8位。另外在本例中，如上所述，分類(lèi)塊是由5個(gè)像素構(gòu)成的。因此，對(duì)由8位原始像素構(gòu)成的分類(lèi)塊進(jìn)行分類(lèi)處理時(shí)，需要?jiǎng)澐譃榫薮蟮?28)5種類(lèi)別。
另一方面，在本例的ADRC處理電路111中，減少了像素的位數(shù)(從8位減少到2位)。從而減少了類(lèi)別(1024=(22)5)。
根據(jù)從ADRC處理電路111傳送的ADRC代碼，分類(lèi)電路112執(zhí)行分類(lèi)處理，并將用于指定類(lèi)別的信號(hào)輸出給預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113。
下面介紹自適應(yīng)處理。
為了進(jìn)行自適應(yīng)處理，需要作預(yù)先的預(yù)測(cè)系數(shù)學(xué)習(xí)。根據(jù)由圖像采集單元1輸入的失真圖像和由多臺(tái)攝影機(jī)拍攝的無(wú)失真圖像等，獲得用于從失真圖像預(yù)測(cè)無(wú)失真圖像的預(yù)測(cè)系數(shù)，并且將該預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)系數(shù)電路113中。
下面結(jié)合圖11所示的學(xué)習(xí)單元200介紹自適應(yīng)處理。
從圖像采集單元1輸入的失真圖像從失真圖像輸入部分201輸入。而且，在由圖像采集單元1拍攝的大致相同位置的無(wú)失真圖像從無(wú)失真圖像部分202輸入。例如，無(wú)失真圖像部分202是周邊失真更小的多臺(tái)攝影機(jī)。
然后，將從失真圖像輸入部分201和無(wú)失真圖像部分202輸入的圖像，傳送給學(xué)習(xí)分塊部分203。學(xué)習(xí)分塊部分203生成圖像塊，該圖像塊是用作失真圖像和無(wú)失真圖像間的預(yù)測(cè)系數(shù)學(xué)習(xí)的處理單元。在這種情況下，失真圖像周邊的失真部分的像素?cái)?shù)目比無(wú)失真圖像對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)目要少。因此，對(duì)于失真圖像的失真部分和無(wú)失真部分改變用于學(xué)習(xí)的圖像塊是比較理想的。例如，對(duì)于失真部分，理想的做法是設(shè)置范圍很廣的圖像塊，以包括離帶標(biāo)記像素很遠(yuǎn)部分的像素。在這種關(guān)系下，由于在自適應(yīng)處理的過(guò)程中，是從具有較少像素的圖像塊預(yù)測(cè)具有較多像素?cái)?shù)目的圖像塊，因此有必要使用相同的失真圖像塊預(yù)測(cè)多個(gè)無(wú)失真的像素值。針對(duì)上述情況，也就是，通過(guò)分別收集離帶標(biāo)記像素相對(duì)位置相同的圖像塊來(lái)學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)系數(shù)，可以根據(jù)相同的失真圖像塊預(yù)測(cè)多個(gè)無(wú)失真的像素值。
在學(xué)習(xí)分塊部分203提取的失真圖像塊輸入給ADRC處理部分204，并且在分類(lèi)部分205根據(jù)ADRC處理結(jié)果對(duì)每個(gè)失真圖像塊進(jìn)行歸類(lèi)。ADRC處理部分204和分類(lèi)部分205的結(jié)構(gòu)分別與上面描述的ADRC處理電路111和分類(lèi)電路112類(lèi)似。
失真圖像塊的分類(lèi)結(jié)果輸入給預(yù)測(cè)系數(shù)學(xué)習(xí)部分206。而且，對(duì)應(yīng)的失真圖像塊和作為預(yù)測(cè)導(dǎo)師的無(wú)失真圖像通過(guò)學(xué)習(xí)分塊部分輸入給預(yù)測(cè)系數(shù)學(xué)習(xí)部分206。
下面將詳細(xì)介紹預(yù)測(cè)系數(shù)學(xué)習(xí)部分206。
例如，在此，考慮對(duì)無(wú)失真圖像像素值y的預(yù)測(cè)值E[y]是由一次線性組合模型確定的，該模型是由失真圖像像素的像素值(此后根據(jù)需要偶爾也稱(chēng)作學(xué)習(xí)數(shù)據(jù))x1、x2……和預(yù)定的預(yù)測(cè)系數(shù)w1、w2……的線性組合表示的。在這種情況下，預(yù)測(cè)值E[y]可以用下述方程表示。
E[y]=w1x1+w2x2+…+w25x25(1)其中，矩陣W是預(yù)測(cè)系數(shù)w的集合，矩陣X是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)x的集合，矩陣Y是預(yù)測(cè)值E[y]的集合，具體定義如下 如下描述的觀察方程成立。
XW=Y’(2)因此，考慮將最小平方數(shù)應(yīng)用到該觀察方程，來(lái)確定接近無(wú)失真圖像的像素值y的預(yù)測(cè)值E[y]。在這種情況下，矩陣Y是無(wú)失真圖像的像素值Y的集合(此后根據(jù)場(chǎng)合也稱(chēng)作導(dǎo)師數(shù)據(jù))，矩陣E是預(yù)測(cè)值E[y]與無(wú)失真圖像的像素值y之間的誤差值e的集合，具體定義如下 從方程(2)推導(dǎo)，得出下面的誤差方程。
XW=Y+E(3)在這種情況下，確定接近于無(wú)失真圖像的像素值y的預(yù)測(cè)值E[y]的預(yù)測(cè)系數(shù)wi，可以通過(guò)最小化下面誤差的平方和來(lái)確定。
Σi=1mei2]]>因此，將上述誤差的平方和對(duì)預(yù)測(cè)系數(shù)wi求偏導(dǎo)，也就是，滿足下面方程的預(yù)測(cè)系數(shù)Wi產(chǎn)生用于確定接近于無(wú)失真圖像的像素值y的預(yù)測(cè)值E[y]的最佳值。e1∂e1∂wi+e2∂e2∂wi+...+em∂em∂wi=0(i=1,2,...,n)]]>(4)由上可知，將方程(3)對(duì)預(yù)測(cè)值系數(shù)Wi求偏導(dǎo)，得到如下方程。∂ei∂wi=xi1.∂ei∂w2=xi2....∂ei∂wn=xin.(i=1,2,...,m)]]>(5)由方程(4)和(5)，得到方程(6)。Σi=1meixi1=0,Σi=1meixi2=0,...Σi=1meixin=0]]>(6)然后，考慮方程(3)的誤差方程中的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)x，預(yù)測(cè)系數(shù)w，導(dǎo)師數(shù)據(jù)y和誤差e的關(guān)系，可以得到下述正則方程。 方程(7)的正則方程數(shù)目和待定的預(yù)測(cè)系數(shù)w的數(shù)目相同。
并且，將上述正則方程傳送給預(yù)測(cè)系數(shù)運(yùn)算(計(jì)算)部分207。預(yù)測(cè)系數(shù)運(yùn)算部分207通過(guò)求解方程(7)確定最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w。例如，在求解方程(7)時(shí)，可以采用消元法(Gauss-Jordan消元法)等方法。
采用上述方法，求得每個(gè)類(lèi)的最佳系數(shù)w，并且將該預(yù)測(cè)系數(shù)傳送給預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113。
也就是，自適應(yīng)處理是通過(guò)使用由學(xué)習(xí)獲得并且存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113的預(yù)測(cè)系數(shù)w，從失真圖像求得接近無(wú)失真圖像的像素值y的預(yù)測(cè)值E[y]。
圖7中的預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113預(yù)先存儲(chǔ)了上述每個(gè)類(lèi)的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w。預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113根據(jù)從分類(lèi)電路112傳送的用于指定類(lèi)別的信號(hào)將類(lèi)的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w輸出給預(yù)測(cè)電路114，預(yù)測(cè)電路114根據(jù)從預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113傳送的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w，執(zhí)行自適應(yīng)處理，并且將無(wú)失真圖像的像素值y輸出給多路復(fù)用器(MPX.)37。
需要說(shuō)明的是，自適應(yīng)處理不同于插值處理，因?yàn)樵跓o(wú)失真圖像中包含了失真圖像中沒(méi)有的再現(xiàn)成分。也就是，當(dāng)僅僅考慮方程(1)時(shí)，自適應(yīng)處理與使用插值濾波器的插值處理相似，但是與插值濾波器的抽頭系數(shù)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)系數(shù)w是通過(guò)使用導(dǎo)師數(shù)據(jù)y進(jìn)行學(xué)習(xí)來(lái)確定的。由于這個(gè)原因，包含在無(wú)失真圖像中的成分可以被再現(xiàn)。因此，可以說(shuō)自適應(yīng)處理是具有圖像的所謂創(chuàng)造性行為的處理。
方框圖12闡釋當(dāng)圖像處理單元4從圖像提供單元2接收的失真圖像轉(zhuǎn)換成無(wú)失真圖像時(shí)，圖像處理單元4的功能結(jié)構(gòu)。用于分類(lèi)的分塊電路131將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3從圖像提供單元2接收的失真圖像的像素分成用于分類(lèi)的塊，并且將它們傳送給分類(lèi)自適應(yīng)處理電路133。用于預(yù)測(cè)值計(jì)算的分塊電路132將從圖像處理單元2接收的失真圖像的像素分成用于預(yù)測(cè)值計(jì)算的塊，并且將它們傳送給分類(lèi)自適應(yīng)處理電路133。
分類(lèi)自適應(yīng)處理電路133由ADRC處理電路141、分類(lèi)電路142、預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路143和預(yù)測(cè)電路144組成，并且根據(jù)從分類(lèi)分塊電路131傳送的分類(lèi)塊和從預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路132傳送的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊執(zhí)行分類(lèi)自適應(yīng)處理，創(chuàng)建無(wú)失真圖像，并且將它輸出給監(jiān)視器5。
ADRC處理電路141對(duì)來(lái)自分類(lèi)分塊電路131的分類(lèi)塊執(zhí)行ADRC處理，并且將因此所獲得的由ADRC代碼構(gòu)成的塊傳送給分類(lèi)電路142。分類(lèi)電路142根據(jù)從ADRC處理電路141傳送的ADRC代碼執(zhí)行分類(lèi)處理，并且將用于指定類(lèi)別的信號(hào)輸出給預(yù)測(cè)系數(shù)電路143。預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路143預(yù)先存儲(chǔ)每個(gè)類(lèi)的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w，并且根據(jù)從分類(lèi)電路142傳送的指定類(lèi)別的信號(hào)，將每個(gè)類(lèi)的最佳預(yù)測(cè)值系數(shù)w輸出給預(yù)測(cè)電路144。預(yù)測(cè)電路144根據(jù)從預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路143傳送的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w和從預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路132傳送的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊，執(zhí)行自適應(yīng)處理，并且將無(wú)失真圖像的像素值y輸出給監(jiān)視器5。
下面參照流程圖13，描述圖像提供單元2的提供圖像處理過(guò)程。在步驟S11，圖像提供單元2的管理器啟動(dòng)(激活)圖像提供單元2。在步驟S12，圖像提供單元2的A/D轉(zhuǎn)換部分31對(duì)從圖像采集單元1傳送的圖像執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換，生成輸入圖像的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)傳送給運(yùn)算部分32。在步驟S13，圖像提供單元2的運(yùn)算部分32允許存儲(chǔ)部分33存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換部分31輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
在步驟S14，發(fā)送/接收部分34通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3接收從圖像處理單元4或者監(jiān)視器7傳送的發(fā)送圖像請(qǐng)求，并且將該請(qǐng)求傳送給地址譯碼器35。地址譯碼器35將從發(fā)送/接收部分34傳送的圖像發(fā)送請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成指定圖像地址的代碼，并且將該代碼輸出給運(yùn)算部分32。運(yùn)算部分32根據(jù)從地址譯碼器35傳送的信號(hào)，判斷是否存在發(fā)送請(qǐng)求。如果判定存在發(fā)送請(qǐng)求，則執(zhí)行步驟S15，輸入從地址譯碼器35傳送的指定圖像地址的代碼。在步驟S16，運(yùn)算部分32根據(jù)指定圖像地址的代碼，從存儲(chǔ)部分33中讀出預(yù)定的圖像。
在步驟S17，運(yùn)算部分32根據(jù)從地址譯碼器35傳送的信號(hào)，也就是，與從圖像處理單元4或監(jiān)視器7傳送的圖像發(fā)送請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的信號(hào)，判斷是否存在圖像轉(zhuǎn)換請(qǐng)求。如果判定存在圖像轉(zhuǎn)換請(qǐng)求，則執(zhí)行步驟S18，將從存儲(chǔ)部分33讀出的預(yù)定圖像輸出給圖像處理部分36，并且允許圖像處理部分36將它轉(zhuǎn)換成無(wú)失真圖像，和允許多路復(fù)用器37將該無(wú)失真圖像輸出給發(fā)送/接收部分34。在步驟S17，如果判定不存在圖像轉(zhuǎn)換請(qǐng)求，在圖像處理單元4中執(zhí)行將圖像變成無(wú)失真圖像的轉(zhuǎn)換。從而跳過(guò)步驟S18，運(yùn)算部分32將從存儲(chǔ)部分33讀取的預(yù)定圖像直接輸出給多路復(fù)用器37。因此，將導(dǎo)致多路復(fù)用器37把失真圖像輸出給發(fā)送/接收部分34。
在步驟S19，發(fā)送/接收部分34通過(guò)網(wǎng)絡(luò)3將從多路復(fù)用器37傳送的圖像發(fā)送給在步驟S14輸出圖像發(fā)送請(qǐng)求的圖像處理單元4或監(jiān)視器7。在步驟S20，運(yùn)算部分32根據(jù)從輸入部分(沒(méi)有顯示)的信號(hào)，判斷圖像提供是否完成，如果沒(méi)有完成，處理過(guò)程返回到步驟S12，重復(fù)圖像提供處理過(guò)程。在步驟S20，如果判定圖像提供完成，則處理過(guò)程結(jié)束。
在步驟S14，如果判定不存在發(fā)送請(qǐng)求，過(guò)程返回到步驟S12。因此，重復(fù)從圖像采集單元1傳送的圖像的輸入處理過(guò)程。
如上所述，圖像提供單元2根據(jù)來(lái)自圖像提供單元4或監(jiān)視器7的請(qǐng)求，對(duì)圖像處理單元4或監(jiān)視器7提供預(yù)定的圖像。如果圖像處理單元4和監(jiān)視器7同時(shí)請(qǐng)求不同的圖像，圖像提供者2同時(shí)發(fā)送預(yù)定的圖像。
下面參照流程圖14，說(shuō)明與圖13的步驟S18對(duì)應(yīng)的圖像處理部分36的圖像轉(zhuǎn)換過(guò)程。在步驟S51，圖像處理單元36從運(yùn)算部分32輸入預(yù)定的圖像。在步驟S52，分類(lèi)分塊電路101將失真圖像分成以帶標(biāo)記像素為中心的分類(lèi)塊。預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路102將失真圖像分成以帶標(biāo)記像素為中心的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊。
在步驟S53，ADRC處理電路111根據(jù)從分類(lèi)分塊電路101傳送的分類(lèi)塊，通過(guò)ADRC處理生成與分類(lèi)塊中的像素值對(duì)應(yīng)的2位ADRC代碼。在步驟S54，分類(lèi)電路112根據(jù)從ADRC處理電路111傳送的ADRC代碼執(zhí)行分類(lèi)，并且將用于指定類(lèi)別的信號(hào)輸出給預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113。
在步驟S55，預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113將與指定類(lèi)別的信號(hào)對(duì)應(yīng)的類(lèi)的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w輸出給預(yù)測(cè)電路114。在步驟S56，預(yù)測(cè)電路114根據(jù)從預(yù)測(cè)系數(shù)存儲(chǔ)電路113傳送的最佳預(yù)測(cè)系數(shù)w和從預(yù)測(cè)值計(jì)算分塊電路102傳送的預(yù)測(cè)值計(jì)算塊，計(jì)算帶標(biāo)記像素的像素值。
在步驟S57，預(yù)測(cè)電路114將步驟S56計(jì)算出的無(wú)失真圖像的像素值輸出給多路復(fù)用器37。在步驟S58，預(yù)測(cè)電路58判斷預(yù)定圖像的像素值是否已經(jīng)輸出。如果判定預(yù)定圖像的像素值沒(méi)有輸出，處理過(guò)程返回到步驟S51，重復(fù)圖像轉(zhuǎn)換處理。在步驟S58，如果判定預(yù)定圖像的像素值已經(jīng)輸出，則處理過(guò)程結(jié)束。
如上所述，圖像處理部分36根據(jù)從運(yùn)算部分32傳送的圖像，采用分類(lèi)自適應(yīng)處理，生成無(wú)失真圖像。
需要說(shuō)明的是，當(dāng)圖像提供單元2將圖像采集單元1拍攝的部分圖像直接發(fā)送給圖像處理單元4時(shí)，圖像處理單元4所執(zhí)行的處理過(guò)程和參照流程圖14介紹的處理過(guò)程相似。
如上所述，本發(fā)明的圖像提供系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地為多個(gè)用戶(hù)提供不同的位置或視角的圖像。因此，如果在保安領(lǐng)域使用這種系統(tǒng)，可以減少攝影機(jī)的死角，從而提高安全性。如果在廣告、信息指南或房地產(chǎn)領(lǐng)域使用這種系統(tǒng)，許多用戶(hù)可以同時(shí)觀看任意位置或視角的圖像，如實(shí)際的產(chǎn)品或建筑物的內(nèi)部等。因此，所提供的信息量大大增加。從而提高廣告的效應(yīng)。
而且，如果將本發(fā)明應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域，那么當(dāng)多名分布在不同地方的醫(yī)生組成小組做手術(shù)時(shí)，每個(gè)醫(yī)生可以同時(shí)看到他們希望看到部分的圖像。因此，每個(gè)醫(yī)生都可以在很短的時(shí)間內(nèi)作出準(zhǔn)確的判斷。從而，減輕了病人的負(fù)擔(dān)。
由于圖像采集單元1沒(méi)有機(jī)械操作部分，因此它的維護(hù)期比較長(zhǎng)，并且圖像采集單元1也更少發(fā)生故障。
需要說(shuō)明的是，雖然我們只介紹了圖像采集單元1采集動(dòng)態(tài)圖像，并且將圖像輸出給圖像提供單元2，但是圖像采集單元1也可以采集靜態(tài)圖像，并且將圖像輸出給圖像提供單元2；圖像提供單元2可以提供靜態(tài)圖像給圖像處理部4或監(jiān)視器7。
另外，圖像采集單元1也可以采用使用一個(gè)或多個(gè)魚(yú)眼石鏡頭的結(jié)構(gòu)。
在此公開(kāi)的系統(tǒng)是指由多個(gè)單元組成的整體裝置。
而且，上述的一系列處理既可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。如果使用軟件執(zhí)行該系列處理，需要在廣泛使用的計(jì)算機(jī)等上安裝組成該軟件的程序。
因此，圖15給出一個(gè)計(jì)算機(jī)示例，其中的計(jì)算機(jī)安裝了執(zhí)行上述系列處理的程序。在此使用的程序可以預(yù)先記錄在作為計(jì)算機(jī)記錄介質(zhì)的硬盤(pán)305或ROM 303。另外，程序也可以臨時(shí)性或永久性存儲(chǔ)(記錄)在可移動(dòng)的介質(zhì)中，如軟盤(pán)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory，光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器)、MO(Magneto Optional，磁性光學(xué))磁盤(pán)、DVD(Digital Versatile Disc，數(shù)字化通用光盤(pán))、磁盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁性存儲(chǔ)器或光學(xué)存儲(chǔ)器等等。這種可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)可以作為所謂的軟件包提供。
需要說(shuō)明的是，除了從上述可移動(dòng)記錄介質(zhì)將程序安裝到計(jì)算機(jī)外，還可以通過(guò)用于數(shù)字衛(wèi)星廣播的人造衛(wèi)星的無(wú)線發(fā)送(無(wú)線系統(tǒng))從下載站點(diǎn)將程序傳送給計(jì)算機(jī)，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)的線路將程序傳送給計(jì)算機(jī)，并且計(jì)算機(jī)可以用同樣的方式由通信部分308接收程序，以將該程序安裝到內(nèi)部的硬盤(pán)305中。
計(jì)算機(jī)包括內(nèi)部的CPU(Central Processing Unit，中央處理器)302。輸入/輸出接口310通過(guò)總線301與CPU 302相連。用戶(hù)操作由鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)等構(gòu)成的輸入部分307，通過(guò)輸入/輸出接口310將命令輸入給CPU 302,CPU302根據(jù)命令執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM(Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)的程序?；蛘撸珻PU 302將存儲(chǔ)在硬盤(pán)305的程序、從衛(wèi)星或網(wǎng)絡(luò)傳送的，由通信部分308接收的程序并安裝在硬盤(pán)305中的程序、或者從與驅(qū)動(dòng)器309相連的可移動(dòng)記錄介質(zhì)中讀出并安裝在硬盤(pán)305中的程序，載入到RAM(RandomAccess Memory，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)，并執(zhí)行該程序。因此，CPU 302執(zhí)行上述流程圖的處理過(guò)程，或者由上述方框圖的結(jié)構(gòu)執(zhí)行的處理過(guò)程。而且，例如，CPU 302根據(jù)需要通過(guò)輸入/輸出接口310從由LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶顯示)或揚(yáng)聲器等構(gòu)成的輸出部分306輸出它的處理結(jié)果，從通信部分308發(fā)送該處理結(jié)果；和/或?qū)⑺涗浀接脖P(pán)305中。
在這里需要說(shuō)明的是，沒(méi)有必要按照流程圖描述的順序以時(shí)間序列方式處理描述計(jì)算機(jī)執(zhí)行各種處理的程序的步驟，這種處理可以包括采用并行或單獨(dú)方式執(zhí)行的處理，如并行處理或?qū)ο筇幚怼?br> 而且，程序既可以由一臺(tái)計(jì)算機(jī)執(zhí)行，也可以由多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分布式執(zhí)行。另外，程序還可以傳送到遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)進(jìn)行執(zhí)行。
工業(yè)應(yīng)用在本發(fā)明中，由于進(jìn)行了失真圖像和無(wú)失真的高質(zhì)量圖像間的學(xué)習(xí)，因此失真圖像可以校正為無(wú)失真圖像，并且全部轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的圖像。因此失真圖像的清晰度可以轉(zhuǎn)換成與無(wú)失真部分類(lèi)似的清晰度。由于轉(zhuǎn)換只需通過(guò)預(yù)測(cè)操作來(lái)完成，而不需要執(zhí)行坐標(biāo)變換(轉(zhuǎn)換)后的插值處理，因此操作不要花費(fèi)很多時(shí)間。另外，與傳統(tǒng)使用的插值法不同，預(yù)測(cè)操作是根據(jù)失真圖像和無(wú)失真圖像間的學(xué)習(xí)執(zhí)行的。因此，本系統(tǒng)等同于創(chuàng)建了不存在的像素。因此，可以獲取圖像的更高清晰度。
權(quán)利要求
1．一種圖像提供裝置，用于輸入從圖像采集裝置整體拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真的圖像，并根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像，所述裝置包括通信裝置，用于從圖像顯示單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分已消除失真的圖像發(fā)送給圖像顯示單元；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)從圖像采集裝置輸入的圖像；選擇裝置，用于根據(jù)通信裝置所接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換裝置，用于消除由選擇裝置選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
2．如權(quán)利要求1所述的圖像提供裝置，其中，圖像轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)分類(lèi)自適應(yīng)處理消除由選擇裝置選定的完整或部分圖像的失真，并且將該圖像轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
3．如權(quán)利要求2所述的圖像提供裝置，其中，圖像轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)ADRC處理減少分類(lèi)塊的像素的像素值位數(shù)。
4．一種圖像提供裝置的圖像提供方法，用于整體輸入從圖像采集單元拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真的圖像，并根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像，所述方法包括通信步驟，接收來(lái)自圖像顯示單元的圖像發(fā)送請(qǐng)求，并且發(fā)送完整或部分已消除失真的圖像；存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；選擇步驟，根據(jù)通信步驟中接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換步驟，將選擇步驟中選定的完整或部分圖像轉(zhuǎn)換成已消除失真的圖像，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
5．一種提供計(jì)算機(jī)可讀程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的處理包括通信步驟，輸入從圖像采集單元整體拍攝的預(yù)定范圍內(nèi)的失真的圖像，以從圖像顯示單元接收對(duì)圖像提供單元的圖像發(fā)送請(qǐng)求，所述圖像提供單元根據(jù)圖像顯示單元的請(qǐng)求提供完整或部分圖像，并且該在步驟向圖像顯示單元發(fā)送完整或部分已消除失真的圖像；存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；選擇步驟，根據(jù)通信步驟中接收的請(qǐng)求選擇存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；圖像轉(zhuǎn)換步驟，消除選擇步驟中選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
6．一種圖像處理裝置包括提取裝置，用于提取有失真的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)裝置，用于根據(jù)由提取裝置提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換裝置，用于根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
7．如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，進(jìn)一步包括用于拍攝有失真的圖像數(shù)據(jù)的圖像采集裝置。
8．如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其中，圖像轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)分類(lèi)自適應(yīng)處理消除圖像數(shù)據(jù)的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
9．如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其中，分類(lèi)裝置通過(guò)ADRC處理減少分類(lèi)塊的像素的像素值位數(shù)。
10．一種圖像處理方法包括提取步驟，提取有失真的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)步驟，根據(jù)由提取步驟提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換步驟，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
11．一種提供計(jì)算機(jī)可讀程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的處理包括提取步驟，提取有失真的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元的特征量；分類(lèi)步驟，根據(jù)由提取步驟提取的特征量，對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)定單元進(jìn)行分類(lèi)；圖像轉(zhuǎn)換步驟，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果校正圖像數(shù)據(jù)中的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
12．一種圖像提供系統(tǒng)包括圖像采集單元、圖像提供單元和圖像顯示單元，其中，圖像采集單元包括用于整體拍攝預(yù)定范圍內(nèi)的圖像的圖像采集裝置；其中，圖像提供單元包括第一通信裝置，用于從圖像顯示單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分已消除失真的高質(zhì)量圖像發(fā)送給圖像顯示單元；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；選擇裝置，用于根據(jù)第一通信裝置所接收的請(qǐng)求，選擇在存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的完整或部分圖像；和圖像轉(zhuǎn)換裝置，用于消除由選擇裝置選定的完整或部分圖像的失真，并且將它轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像，和其中，圖像顯示單元包括第二通信裝置，用于將圖像發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送給圖像提供單元，并且從圖像提供單元接收完整或部分已消除失真的高質(zhì)量圖像。
13．一種圖像提供系統(tǒng)包括圖像采集單元、圖像提供單元和圖像處理單元，其中，圖像采集單元圖像包括用于整體拍攝預(yù)定范圍內(nèi)的圖像的圖像采集裝置；其中，圖像提供單元包括第一通信裝置，用于從圖像處理單元接收?qǐng)D像發(fā)送請(qǐng)求，并且將完整或部分圖像發(fā)送給圖像處理單元；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)從圖像采集單元輸入的圖像；和選擇裝置，用于根據(jù)第一通信裝置所接收的請(qǐng)求，選擇存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的完整或部分圖像，和其中，圖像處理單元包括第二發(fā)送/接收裝置，用于將發(fā)送圖像的請(qǐng)求發(fā)送給圖像提供單元，并且從圖像提供單元接收完整或部分圖像；和圖像轉(zhuǎn)換電路，用于將所接收的圖像轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的圖像。
全文摘要
發(fā)送/接收單元(34)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接收從監(jiān)視器發(fā)出的圖像發(fā)送請(qǐng)求,并且發(fā)送完整或部分已消除失真的圖像。由成像設(shè)備采集的圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(33)中。根據(jù)發(fā)送/接收單元(34)所接收的請(qǐng)求,運(yùn)算單元(32)選擇存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(33)完整或部分圖像。圖像處理單元(36)將運(yùn)算單元(32)選定的完整或部分圖像轉(zhuǎn)換成已消除失真的圖像。
文檔編號(hào)H04N7/18GK1304616SQ00800791
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月12日
發(fā)明者近藤哲二郎, 石橋淳一 申請(qǐng)人:索尼公司