圖像處理設(shè)備、圖像處理方法及程序的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠防止圖像質(zhì)量下降的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法及程序，所述圖像處理設(shè)備包括：預(yù)測(cè)抽頭選擇單元，其從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值；分類單元，其根據(jù)預(yù)定規(guī)則將目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別；抽頭系數(shù)輸出單元，其輸出目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)；運(yùn)算單元，其執(zhí)行預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取目標(biāo)像素的像素值；以及動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元，其檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，其中，預(yù)測(cè)抽頭選擇單元基于動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，抽頭的數(shù)量是作為預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
【專利說(shuō)明】圖像處理設(shè)備、圖像處理方法及程序

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備、圖像處理方法及程序，尤其涉及一種能夠防止圖像質(zhì)量下降的圖像處理設(shè)備、圖像處理方法及程序。

【背景技術(shù)】
[0002]作為改善圖像的銳度(sharpness)的銳度改善處理,存在分類適應(yīng)處理或高頻強(qiáng)調(diào)處理。
[0003]例如,通過(guò)使用由學(xué)習(xí)而獲取的多個(gè)抽頭系數(shù)(tap coefficient)和輸入圖像的多個(gè)像素的像素值的運(yùn)算，將輸入圖像轉(zhuǎn)換為具有高圖像質(zhì)量的輸出圖像(例如，參見(jiàn)日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2000-308079和日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2000-341705)。
[0004]在分類適應(yīng)處理中，抽頭系數(shù)中包括負(fù)值，由于這種負(fù)抽頭系數(shù)的存在，所以通過(guò)強(qiáng)調(diào)輸入圖像的高頻，能夠獲得具有銳度的輸出圖像。
[0005]然而，在輸入圖像的像素值發(fā)生急劇變化的情況下，由于負(fù)抽頭系數(shù)的影響，輸出圖像上發(fā)生圓圈，從而出現(xiàn)圖像質(zhì)量的下降，例如，在輸出圖像的高亮度部分周圍出現(xiàn)如黑淵狀痕跡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供用于防止圖像質(zhì)量的下降。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種圖像處理設(shè)備或一種用于將計(jì)算機(jī)用作圖像處理設(shè)備的程序，所述圖像處理設(shè)備包括:預(yù)測(cè)抽頭選擇單元，其從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值；分類單元，其根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別；抽頭系數(shù)輸出單元，其從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)；運(yùn)算單元，其通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值；以及動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元，其檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍，其中，所述預(yù)測(cè)抽頭選擇單元基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種圖像處理方法，其包括:從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值；根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別；從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)；通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值；以及檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍，其中，在選擇所述像素時(shí)，基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
[0009]在本發(fā)明中，從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值，并且根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別。從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)，并且通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值。在這種情況下，檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍，并且，基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
[0010]所述圖像處理設(shè)備可為獨(dú)立的設(shè)備，也可以是構(gòu)成一個(gè)設(shè)備的內(nèi)部模塊。
[0011]程序可通過(guò)傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸或通過(guò)在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄而提供。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，可以防止圖像質(zhì)量的下降。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是圖示了圖像轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的框圖，該圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行作為分類適應(yīng)處理的圖像轉(zhuǎn)換處理；
[0014]圖2是圖示了由圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的流程圖；
[0015]圖3是圖示了學(xué)習(xí)裝置的配置示例的框圖；
[0016]圖4是圖示了學(xué)習(xí)單元的配置示例的框圖；
[0017]圖5A?是圖示了作為分類適應(yīng)處理的圖像轉(zhuǎn)換處理的示例的示意圖，該分類適應(yīng)處理利用了通過(guò)學(xué)習(xí)而獲得的抽頭系數(shù)；
[0018]圖6是圖示了學(xué)習(xí)裝置的處理(學(xué)習(xí)處理)的流程圖；
[0019]圖7是圖示了應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的配置示例的框圖；
[0020]圖8是圖示了圖像轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的框圖，該圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行由信號(hào)處理單元執(zhí)行的銳度改善處理；
[0021]圖9是圖示了動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元的配置示例的框圖；
[0022]圖10是圖示了動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元的另一配置示例的框圖；
[0023]圖1lA和IlB是圖示了由抽頭選擇單元選擇的預(yù)測(cè)抽頭的配置示例的示意圖；
[0024]圖12A和12B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的類別抽頭的配置示例的示意圖；
[0025]圖13是圖示了分類單元的配置示例的框圖；
[0026]圖14A和14B是圖示了由ADRC處理單元執(zhí)行的ADRC的示例的示意圖；
[0027]圖15是圖示了由圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的示例的流程圖；
[0028]圖16是圖示了學(xué)習(xí)裝置的配置示例的框圖，該學(xué)習(xí)裝置進(jìn)行學(xué)習(xí)以獲取待儲(chǔ)存在系數(shù)輸出單元中的抽頭系數(shù)；
[0029]圖17是圖示了學(xué)習(xí)單元的配置示例的框圖；
[0030]圖18是圖示了學(xué)習(xí)裝置的處理(學(xué)習(xí)處理)的流程圖；
[0031]圖19是圖示了模擬結(jié)果的示意圖；
[0032]圖20是圖示了圖像轉(zhuǎn)換裝置的另一配置的框圖，該圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行由信號(hào)處理單元執(zhí)行的銳度改善處理；
[0033]圖21A和21B是圖示了輸入圖像的示例的示意圖，該輸入圖像是由圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的目標(biāo)；
[0034]圖22是圖示了通過(guò)代表值計(jì)算單元計(jì)算G代表值、R代表值和B代表值的方法的示例的示意圖；
[0035]圖23A和23B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的預(yù)測(cè)抽頭(用于G的預(yù)測(cè)抽頭)的配置示例的示意圖；
[0036]圖24A和24B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的類別抽頭(用于G的類別抽頭)的配置示例的示意圖；
[0037]圖25A和25B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的預(yù)測(cè)抽頭(用于R的預(yù)測(cè)抽頭)的配置示例的示意圖；
[0038]圖26A和26B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的類別抽頭(用于R的類別抽頭)的配置示例的示意圖；
[0039]圖27A和27B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的預(yù)測(cè)抽頭(用于B的預(yù)測(cè)抽頭)的配置示例的示意圖；
[0040]圖28A和28B是圖示了由抽頭選擇單元選擇的類別抽頭(用于B的類別抽頭)的配置示例的示意圖；
[0041]圖29是圖示了分類單元的配置示例的框圖；
[0042]圖30是圖示了由圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的示例的流程圖；
[0043]圖31是圖示了學(xué)習(xí)裝置的配置示例的框圖，該學(xué)習(xí)裝置進(jìn)行學(xué)習(xí)以獲取待儲(chǔ)存在系數(shù)輸出單元中的抽頭系數(shù)；
[0044]圖32是圖示了學(xué)習(xí)單元的配置示例的框圖；
[0045]圖33是圖示了學(xué)習(xí)裝置的處理(學(xué)習(xí)處理)的流程圖；以及
[0046]圖34是圖示了應(yīng)用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的配置示例的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047]在下文中將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，首先將對(duì)分類適應(yīng)處理進(jìn)行描述。
[0048]分類適應(yīng)處理
[0049]分類適應(yīng)處理是一種將第一圖像(圖像信號(hào))轉(zhuǎn)換為第二圖像(圖像信號(hào))的圖像轉(zhuǎn)換處理，因此是一種取決于第一圖像和第二圖像的定義的各種信號(hào)處理。
[0050]S卩，如果第一圖像設(shè)定為具有低空間分辨率的圖像且第二圖像設(shè)定為具有高空間分辨率的圖像，那么圖像轉(zhuǎn)換處理可為改善空間分辨率的空間分辨率創(chuàng)建(改善)處理。
[0051]例如，如果第一圖像設(shè)定為具有低S/N (信號(hào)/噪音)比的圖像且第二圖像設(shè)定為具有高S/N的圖像，那么圖像轉(zhuǎn)換處理可為去除噪音的噪音去除處理。
[0052]例如，如果第一圖像設(shè)定為具有預(yù)定數(shù)量的像素(大小)的圖像且第二圖像設(shè)定為比第一圖像的像素具有更多或更少像素的圖像，那么圖像轉(zhuǎn)換處理可為重調(diào)(擴(kuò)大或減小)圖像大小的大小重調(diào)處理。
[0053]例如，如果第一圖像設(shè)定為具有低時(shí)間分辨率的圖像且第二圖像設(shè)定為具有高時(shí)間分辨率的圖像，那么圖像轉(zhuǎn)換處理可為改善時(shí)間分辨率的時(shí)間分辨率創(chuàng)建(改善)處理。
[0054]例如，如果第一圖像設(shè)定為通過(guò)對(duì)編碼為活動(dòng)圖像專家組(MPEG)編碼的塊單元的圖像進(jìn)行解碼而獲得的解碼圖像，且第二圖像設(shè)定為編碼前的圖像，那么圖像轉(zhuǎn)換處理可為去除各種失真(比如，由于MPEG編碼和解碼而生成的塊失真)的失真去除處理。
[0055]在空間分辨率創(chuàng)建處理中，當(dāng)將作為具有低空間分辨率的圖像的第一圖像轉(zhuǎn)換為作為具有高空間分辨率的圖像的第二圖像時(shí)，第二圖像可被轉(zhuǎn)換為與第一圖像具有相同像素?cái)?shù)量的圖像，也可被轉(zhuǎn)換為比第一圖像具有更多像素?cái)?shù)量的圖像。在將第二圖像轉(zhuǎn)換為比第一圖像具有更多像素?cái)?shù)量的圖像的情況下，空間分辨率創(chuàng)建處理是用于改善空間分辨率的處理，也是用于擴(kuò)大圖像大小(像素?cái)?shù)量)的大小重調(diào)處理。
[0056]如上所述，根據(jù)分類適應(yīng)處理，可基于第一圖像和第二圖像的定義來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)處理。
[0057]在這種分類適應(yīng)處理中，目標(biāo)像素(的像素值)通過(guò)如下運(yùn)算來(lái)獲取，所述運(yùn)算使用通過(guò)將來(lái)自第二圖像的作為目標(biāo)的目標(biāo)像素(的像素值)分類為多個(gè)類別中的任何類別而獲得的類別的抽頭系數(shù)、以及使用相對(duì)于目標(biāo)像素選擇的第一圖像的像素(的像素值)。
[0058]圖1是示出了圖像轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的框圖，該圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行作為分類適應(yīng)處理的圖像轉(zhuǎn)換處理。
[0059]在圖像轉(zhuǎn)換裝置I中，將提供給圖像轉(zhuǎn)換裝置I的圖像作為第一圖像提供給抽頭選擇單元12和13。
[0060]目標(biāo)像素選擇單元11依次將構(gòu)成第二圖像的像素設(shè)定為目標(biāo)像素，并且將表示了目標(biāo)像素的信息提供到必要的模塊。
[0061]抽頭選擇單元12選擇用于預(yù)測(cè)目標(biāo)像素(的像素值)的構(gòu)成第一圖像的一些像素(的像素值)作為預(yù)測(cè)抽頭。
[0062]具體地，抽頭選擇單元12選擇在空間和時(shí)間上接近目標(biāo)像素的時(shí)間和空間位置的第一圖像的多個(gè)像素作為預(yù)測(cè)抽頭。
[0063]抽頭選擇單元13選擇用于執(zhí)行分類以將目標(biāo)像素分類為幾個(gè)類別中的任意類別的構(gòu)成第一圖像的一些像素作為類別抽頭。即，抽頭選擇單元13選擇類別抽頭的方式與抽頭選擇單元12選擇預(yù)測(cè)抽頭的方式相同。
[0064]預(yù)測(cè)抽頭和類別抽頭的結(jié)構(gòu)可為相同的抽頭結(jié)構(gòu)，也可為互不相同的抽頭結(jié)構(gòu)。
[0065]將抽頭選擇單元12獲得的預(yù)測(cè)抽頭提供給預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16，將抽頭選擇單元13獲得的類別抽頭提供給分類單元14。
[0066]分類單元14根據(jù)預(yù)定規(guī)則基于來(lái)自抽頭選擇單元13的類別抽頭對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行分類，并且將由此獲得的對(duì)應(yīng)于目標(biāo)像素的類別的類別代碼提供給系數(shù)輸出單元15。
[0067]在這里，作為執(zhí)行分類的方法，例如可使用將(像素的)像素值量化為類別抽頭的適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍編碼(ADRC)。
[0068]在使用ADRC的方法中，對(duì)構(gòu)成類別抽頭的像素(的像素值)進(jìn)行量化，并且基于由此獲得的ADRC代碼確定目標(biāo)像素的類別。
[0069]S卩，在L位ADRC中，例如，對(duì)構(gòu)成類別抽頭的像素的像素值的最大值MAX和最小值MIN進(jìn)行檢測(cè)，DR=MAX-MIN設(shè)定為構(gòu)成類別抽頭的像素的集合的局部動(dòng)態(tài)范圍，基于該動(dòng)態(tài)范圍DR將構(gòu)成類別抽頭的各個(gè)像素的像素值量化為L(zhǎng)位。具體地，從構(gòu)成類別抽頭的各個(gè)像素的像素值中減去最小值MIN，并將減后的值通過(guò)DR/21進(jìn)行除法運(yùn)算(量化)。
[0070]通過(guò)以預(yù)定的順序?qū)?gòu)成以上述方式獲得的類別抽頭的各個(gè)像素的L位像素值進(jìn)行排列而獲得的位串(bit string)作為ADRC代碼輸出。
[0071]于是，在對(duì)類別抽頭進(jìn)行I位ADRC處理的情況下，例如，將構(gòu)成其類別抽頭的各個(gè)像素的像素值除以最大值MAX和最小值MIN的平均值(小數(shù)點(diǎn)以下舍去)，并且于是將各個(gè)像素的像素值設(shè)定為I位(二值化)。將通過(guò)以預(yù)定的順序?qū)位像素值進(jìn)行排列而獲得的位串作為ADRC代碼輸出。在僅以ADRC進(jìn)行分類的情況下，ADRC代碼例如設(shè)定為類別代碼。
[0072]在分類單元14中，例如，構(gòu)成類別抽頭的像素的像素值的等級(jí)分布模式可作為類別代碼原樣地輸出。然而，在這種情況下，當(dāng)類別抽頭由N個(gè)像素的像素值構(gòu)成且向各個(gè)像素的像素值均分配了 A位時(shí)，分類單元14輸出的類別代碼的情形的數(shù)量為(2N)A，該數(shù)量是與像素的像素值的位數(shù)A成指數(shù)比的大數(shù)量。
[0073]于是，在分類單元14中，優(yōu)選地通過(guò)上述ADRC或矢量量化來(lái)壓縮類別抽頭的信息量來(lái)執(zhí)行分類。
[0074]系數(shù)輸出單元15對(duì)通過(guò)下述的學(xué)習(xí)而獲得的各個(gè)類別的抽頭系數(shù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并從其中所儲(chǔ)存的抽頭系數(shù)中輸出儲(chǔ)存在與分類單元14提供的類別代碼相對(duì)應(yīng)的地址中的抽頭系數(shù)(由來(lái)自分類單元14的類別代碼所表示的類別的抽頭系數(shù))。將抽頭系數(shù)提供給預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16。
[0075]這里，抽頭系數(shù)對(duì)應(yīng)于數(shù)字濾波器的系數(shù)，該系數(shù)將乘以所謂抽頭中的輸入數(shù)據(jù)。
[0076]預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16獲取由抽頭選擇單元12輸出的預(yù)測(cè)抽頭和由系數(shù)輸出單元15輸出的抽頭系數(shù)，并利用預(yù)測(cè)抽頭和抽頭系數(shù)執(zhí)行預(yù)定的預(yù)測(cè)運(yùn)算以獲取目標(biāo)像素的像素值(的真值)的預(yù)測(cè)值。于是，預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16獲取并輸出目標(biāo)像素的像素值(的預(yù)測(cè)值)、即構(gòu)成第二圖像的像素的像素值。
[0077]圖2是示出了由圖1的圖像轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換處理的流程圖。
[0078]在步驟Sll中，目標(biāo)像素選擇單元11從相對(duì)于輸入到圖像轉(zhuǎn)換裝置I的第一圖像用于構(gòu)成第二圖像的像素中，選擇還不是目標(biāo)像素的一個(gè)像素作為目標(biāo)像素，該處理進(jìn)行到步驟S12。即，在目標(biāo)像素選擇單元11中，例如，以光柵掃描順序從構(gòu)成第二圖像的像素中選擇一個(gè)還不是目標(biāo)像素的像素作為目標(biāo)像素。
[0079]在步驟S12中，抽頭選擇單元12和13分別從提供給它們的第一圖像中選擇關(guān)于目標(biāo)像素的作為預(yù)測(cè)抽頭和類別抽頭的像素。預(yù)測(cè)抽頭從抽頭選擇單元12提供給預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16，類別抽頭從抽頭選擇單元13提供給分類單元14。
[0080]分類單元14從抽頭選擇單元13接收用于目標(biāo)像素的類別抽頭，并且在步驟S13中，基于該類別抽頭對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行分類。此外，分類單元14將類別抽頭(其表示了分類得到的目標(biāo)像素的類別)輸出到系數(shù)輸出單元15，該處理進(jìn)行到步驟S14。
[0081]在步驟S14中，系數(shù)輸出單元15獲取并輸出儲(chǔ)存在與分類單元14提供的類別代碼相對(duì)應(yīng)的地址處的抽頭系數(shù)。此外，在步驟S14中，預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16獲取由系數(shù)輸出單元15輸出的抽頭系數(shù)，該處理進(jìn)行到步驟S15。
[0082]在步驟S15中，預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16利用抽頭選擇單元12輸出的預(yù)測(cè)抽頭和從系數(shù)輸出單元15獲取的抽頭系數(shù)來(lái)執(zhí)行預(yù)定的預(yù)測(cè)運(yùn)算。于是，預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16獲取并輸出目標(biāo)像素的像素值，該處理進(jìn)行到步驟S16。
[0083]在步驟S16中，目標(biāo)像素選擇單元11判斷是否存在具有還不是目標(biāo)像素的像素的第二圖像。在步驟S16中，在確定了存在具有還不是目標(biāo)像素的像素的第二圖像的情況下，該處理返回至步驟S11，隨后的處理以與上述相同的方式進(jìn)行。
[0084]在步驟S16中，在確定了不存在具有還不是目標(biāo)像素的像素的第二圖像的情況下，該處理結(jié)束。
[0085]接下來(lái)將對(duì)圖1所示預(yù)測(cè)運(yùn)算單元16的預(yù)測(cè)運(yùn)算以及儲(chǔ)存在系數(shù)輸出單元15中的抽頭系數(shù)的學(xué)習(xí)進(jìn)行描述。
[0086]在這里，例如，通過(guò)將具有高圖像質(zhì)量的圖像(高質(zhì)量圖像)設(shè)定為第二圖像，將具有低圖像質(zhì)量的圖像(低質(zhì)量圖像)設(shè)定為第一圖像，所述具有低圖像質(zhì)量的圖像是通過(guò)使用低通濾波器(LPF)對(duì)高質(zhì)量圖像進(jìn)行濾波以降低其圖像質(zhì)量(分辨率)而獲取的，可從低質(zhì)量圖像中選擇預(yù)測(cè)抽頭，并且利用預(yù)測(cè)抽頭和抽頭系數(shù)可通過(guò)預(yù)定的預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取高質(zhì)量圖像的像素(高質(zhì)量像素)的像素值。
[0087]如果使用例如線性一次預(yù)測(cè)運(yùn)算作為預(yù)定的預(yù)測(cè)運(yùn)算，那么高質(zhì)量像素的像素值y通過(guò)如下線性一次方程獲取。

【權(quán)利要求】
1.一種圖像處理設(shè)備，其包括: 預(yù)測(cè)抽頭選擇單元，其從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值； 分類單元，其根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別； 抽頭系數(shù)輸出單元，其從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)； 運(yùn)算單元，其通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值；以及 動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元，其檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍， 其中，所述預(yù)測(cè)抽頭選擇單元基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述分類單元基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變所述預(yù)定規(guī)則。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述動(dòng)態(tài)范圍信息是表示標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)范圍的信息，所述標(biāo)準(zhǔn) 化動(dòng)態(tài)范圍是通過(guò)使用預(yù)定動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所述第一圖像的像素的像素值的平均值、使得所述預(yù)定動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所述第一圖像的像素的像素值的最大值和最小值之間的差值標(biāo)準(zhǔn)化而獲得的，所述預(yù)定動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)區(qū)域包括對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 類別抽頭選擇單元，其從所述第一圖像中選擇作為用于所述分類的類別抽頭的像素；以及 灰度轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)所述第一圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換， 其中，所述分類單元利用所述類別抽頭以及由對(duì)所述第一圖像進(jìn)行所述灰度轉(zhuǎn)換所得到的灰度值而對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行分類。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備， 其中，所述第一圖像對(duì)于各個(gè)像素包括作為像素值的多個(gè)顏色分量中的一個(gè)顏色分量， 所述第二圖像對(duì)于各個(gè)像素包括作為像素值的所述多個(gè)顏色分量，以及 所述運(yùn)算單元獲取作為所述目標(biāo)像素的像素值的所述多個(gè)顏色分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述預(yù)測(cè)抽頭選擇單元基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息，在動(dòng)態(tài)范圍較大時(shí)使預(yù)測(cè)抽頭的數(shù)量較小。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 類別抽頭選擇單元，其從所述第一圖像中選擇作為用于所述分類的類別抽頭的像素， 其中，所述分類單元: 通過(guò)執(zhí)行使所述類別抽頭的各個(gè)像素的像素值量化為預(yù)定位數(shù)的適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍編碼來(lái)對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行分類，以及基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息，在動(dòng)態(tài)范圍較大時(shí)使所述適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍編碼的所述預(yù)定位數(shù)較大。
8.一種圖像處理方法，其包括: 從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值； 根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別； 從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)； 通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值；以及 檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍， 其中，在選擇所述像素時(shí)，基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
9.一種程序，其使得計(jì)算機(jī)用作: 預(yù)測(cè)抽頭選擇單元，其從第一圖像中選擇作為用于預(yù)測(cè)運(yùn)算的預(yù)測(cè)抽頭的像素，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算用于從通過(guò)轉(zhuǎn)換所述第一圖像而獲得的第二圖像中獲取作為目標(biāo)的目標(biāo)像素的像素值； 分類單元，其根據(jù)預(yù)定規(guī)則將所述目標(biāo)像素分類為多個(gè)類別中的任意類別； 抽頭系數(shù)輸出單元，其從通過(guò)使采用對(duì)應(yīng)于所述第一圖像的學(xué)生圖像的預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果與對(duì)應(yīng)于所述第二圖像的教師圖像之間的誤差最小化的學(xué)習(xí)而獲取的、所述多個(gè)類別中的每一個(gè)的用于所述預(yù)測(cè)運(yùn)算的抽頭系數(shù)中，輸出所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)； 運(yùn)算單元，其通過(guò)使用所述目標(biāo)像素的類別的抽頭系數(shù)和所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)抽頭，執(zhí)行所述預(yù)測(cè)運(yùn)算來(lái)獲取所述目標(biāo)像素的像素值；以及 動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)單元，其檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍信息，所述動(dòng)態(tài)范圍信息表示對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)像素的所述第一圖像的位置的局部動(dòng)態(tài)范圍， 其中，所述預(yù)測(cè)抽頭選擇單元基于所述動(dòng)態(tài)范圍信息改變抽頭的數(shù)量，所述抽頭的數(shù)量是作為所述預(yù)測(cè)抽頭的像素的數(shù)量。
【文檔編號(hào)】H04N5/208GK104079801SQ201410108378
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】土屋隆史, 奧村明弘, 藤?zèng)g一郎, 安藤勝俊 申請(qǐng)人:索尼公司