圖像放大裝置具備：圖像放大濾波器(1)，其將輸入圖像放大來生成第1放大圖像；第1小波變換部(2)，其對上述第1放大圖像進(jìn)行小波變換；第2小波變換部(3)，其對上述第1放大圖像進(jìn)行小波變換；以及增強(qiáng)處理部(6、7、8、10)，其進(jìn)行使用了根據(jù)第1小波變換部的輸出而生成的第1邊緣信號(EDGE_CDF9/7)和根據(jù)第2小波變換部而生成的第2邊緣信號(EDGE_Harr)的增強(qiáng)處理。上述第1小波變換部和上述第2小波變換部使用相互不同的小波變換。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及將圖像放大的技術(shù)。
技術(shù)介紹
近年來，一般采用全HD (1920像素X 1080像素)的電視，另夕卜，也開發(fā)了4k2k(4096像素X 2048像素程度)、8k4k (8192像素X 4096像素程度)等分辨率更高的顯示面板。另ー方面，大量存在SD (在NTSC中為720像素X480像素，在PAL中為720像素X576像素)的內(nèi)容。因此，需要用于將低分辨率的內(nèi)容顯示于高分辨率的顯示裝置的圖像放大技木。以往提出了各種圖像放大方法，而其中有使用小波變換的方法。 在此說明小波變換的概要。圖17是示意性地示出原圖像和小波變換圖像的圖。當(dāng)對原圖像IMG實(shí)施離散小波變換(DWT Discrete Wavelet Transform)時(shí),得到包含子頻帶成分IMG_LL、IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH的小波變換圖像。各子頻帶成分的圖像大小為原圖像 IMG 的 1/4。對原圖像MG在水平方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在垂直方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果是子頻帶成分頂G_LL。此外，子頻帶成分頂G_LL也可以是對原圖像MG在垂直方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在水平方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果。對原圖像MG在水平方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在垂直方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果是子頻帶成分頂G_HL。因此，子頻帶成分MG_HL表示提取原圖像MG的水平方向上的高頻成分所得的圖像，即表示反映了朝向垂直方向的邊緣信息的圖像。此外，子頻帶成分MG_HL也可以是對原圖像頂G在垂直方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在水平方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果。對原圖像MG在水平方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在垂直方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果是子頻帶成分頂G_LH。因此，子頻帶成分頂G_LH表示提取原圖像MG的垂直方向上的高頻成分所得的圖像，即表示反映了朝向水平方向的邊緣信息的圖像。此外，子頻帶成分頂G_LH也可以是對原圖像頂G在垂直方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在水平方向上進(jìn)行低通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果。對原圖像MG在水平方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在垂直方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果是子頻帶成分頂G_HH。因此，子頻帶成分頂G_HH表示提取原圖像MG的水平方向上的高頻成分和垂直方向上的高頻成分所得的圖像(提取原圖像頂G的傾斜方向上的高頻成分所得的圖像)，即表示反映了朝向傾斜方向的邊緣信息的圖像。此外，子頻帶成分IMG_HH也可以是對原圖像頂G在垂直方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理，對其處理結(jié)果在水平方向上進(jìn)行高通濾波處理和用于成為1/2大小的采樣處理的結(jié)果。對包含子頻帶成分MG_LL、MG_HL、IMG_LH和MG_HH的小波變換圖像實(shí)施逆離散小波變換(IDWT Inverse Discrete Wavelet Transform)時(shí)，得到原圖像 IMG。接著，說明使用小波變換的圖像放大方法的概要。圖18是示意性地示出使用了小波變換的圖像放大方法的概要的圖。將作為放大對象的輸入圖像IMG_IN看作小波變換圖像的子頻帶成分IMG_LL。剩余的三個(gè)子頻帶成分(不包含高頻成分的子頻帶成分)MG_HL、頂G_LH和MG_HH沒有信息，因此是全部的像素值為0的子頻帶成分IMG_HL(0)、IMG_LH(0)和IMG_HH(0)。這樣，能將輸入圖像頂G_IN視為包含子頻帶成分MG_IN、MG_HL(0)、MG_LH(0)和MG_HH(0)的小波變換圖像。·對包含該子頻帶成分頂G_IN、IMG_HL (0)、IMG_LH (0)和頂G_HH (0)的小波變換圖像實(shí)施逆離散小波變換，由此能得到具有輸入圖像頂G_IN的4倍的圖像數(shù)的作為放大圖像的輸出圖像IMG_0UT。然而，在包含子頻帶成分IMG_IN、IMG_HL(0)、IMG_LH(0)和IMG_HH(0)的小波變換圖像中欠缺高頻率成分的信息，因此作為放大圖像的輸出圖像IMG_0UT有點(diǎn)模糊。反言之，如果三個(gè)子頻帶成分(含有高頻成分的子頻帶成分)頂G_HL、IMG_LH和IMG_HH能得到適當(dāng)?shù)男畔ⅲ湍芙鉀Q放大圖像有點(diǎn)模糊的問題。另外，進(jìn)行子頻帶成分IMG_HL的增益調(diào)整再進(jìn)行逆離散小波變換，由此能得到增強(qiáng)朝向垂直方向的邊緣的放大圖像，進(jìn)行子頻帶成分頂G_LH的增益調(diào)整再進(jìn)行逆離散小波變換，由此能得到增強(qiáng)朝向水平方向的邊緣的放大圖像，進(jìn)行子頻帶成分IMG_HH的增益調(diào)整再進(jìn)行逆離散小波變換，由此能得到增強(qiáng)朝向傾斜方向的邊緣的放大圖像。由專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2、非專利文獻(xiàn)I 3等提出了得到三個(gè)子頻帶成分(包含高頻成分的子頻帶成分)IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH的信息的方法。參照圖19說明由專利文獻(xiàn)I提出的圖像放大方法。首先，對作為放大對象的輸入圖像頂G_IN實(shí)施離散小波變換，得到包含子頻帶成分LL2、HL2、LH2和HH2的小波變換圖像。然后使用子頻帶成分LL2、HL2、LH2和HH2的信息來預(yù)測三個(gè)子頻帶成分(包含高頻成分的子頻帶成分)IMG_HL、IMG_LH和IMG_HH。此外，預(yù)測時(shí)使用的系數(shù)是通過學(xué)習(xí)得到的。然后，將作為放大對象的輸入圖像IMG_IN看作小波變換圖像的子頻帶成分IMG_LL，將其與預(yù)測出的三個(gè)子頻帶成分(包含高頻成分的子頻帶成分)頂G_HL、IMG_LH和MG_HH合成的圖像視為小波變換圖像，進(jìn)行逆離散小波變換，得到作為放大圖像的輸出圖像IMG_0UT。此夕卜，由專利文獻(xiàn)3提出的圖像放大方法也與由專利文獻(xiàn)I提出的圖像放大方法同樣，預(yù)測了三個(gè)子頻帶成分(包含高頻成分的子頻帶成分)頂G_HL、IMG_LH和頂G_HH。下面參照圖20說明由專利文獻(xiàn)2提出的圖像放大方法。將放大對象圖像看作小波變換圖像的子頻帶成分IMG_LL。然后，使用圖20(a)示出的濾波器來提取放大對象圖像的垂直方向上的邊緣成分，看作不足的子頻帶成分IMG_HL，使用圖20(b)示出的濾波器來提取放大對象圖像的水平方向上的邊緣成分，看作不足的子頻帶成分頂G_LH，使用圖20(c)示出的濾波器來提取放大對象圖像的傾斜方向上的邊緣成分，看作不足的子頻帶成分頂G_HH，將由上述四個(gè)子頻帶成分合成的圖像視為小波變換圖像，進(jìn)行逆離散小波變換來得到放大圖像。下面說明由非專利文獻(xiàn)2提出的圖像放大方法。非專利文獻(xiàn)I記載了假設(shè)稀疏約束(Sparsity constraint)而反復(fù)進(jìn)行運(yùn)算直到收斂為止來預(yù)測邊緣，由此預(yù)測三個(gè)子頻帶成分(包含高頻成分的子頻帶成分)的方法，在非專利文獻(xiàn)2中將該方法應(yīng)用于圖像放大。在非專利文獻(xiàn)3中，改進(jìn)了非專利文獻(xiàn)I記 載的方法而將收斂次數(shù)縮短為2來進(jìn)行圖像放大。在由專利文獻(xiàn)I提出的圖像放大方法中，對本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.03.01 JP 2010-043897;2010.05.14 JP 2010-111681.ー種圖像放大裝置，其特征在干， 具備 圖像放大濾波器，其生成將輸入圖像放大所得的第I放大圖像； 第I小波變換部，其對上述第I放大圖像進(jìn)行小波變換，生成表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的低頻成分和垂直方向上的低頻成分所得的圖像的第I子頻帶成分、表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的高頻成分所得的圖像的第2子頻帶成分、表示提取上述第I放大圖像的垂直方向上的高頻成分所得的圖像的第3子頻帶成分以及表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的高頻成分和垂直方向上的高頻成分所得的圖像的第4子頻帶成分； 第2小波變換部，其對上述第I放大圖像進(jìn)行小波變換，生成表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的低頻成分和垂直方向上的低頻成分所得的圖像的第5子頻帶成分、表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的高頻成分所得的圖像的第6子頻帶成分、表示提取 上述第I放大圖像的垂直方向上的高頻成分所得的圖像的第7子頻帶成分以及表示提取上述第I放大圖像的水平方向上的高頻成分和垂直方向上的高頻成分所得的圖像的第8子頻帶成分； 第I逆小波變換部，其將規(guī)定的子頻帶成分以及從上述第I小波變換部輸出的上述第2子頻帶成分、上述第3子頻帶成分和上述第4子頻帶成分視為小波變換圖像，進(jìn)行逆小波變換來生成第I邊緣信號； 第2逆小波變換部，其將規(guī)定的子頻帶成分以及從上述第2小波變換部輸出的上述第6子頻帶成分、上述第7子頻帶成分和上述第8子頻帶成分視為小波變換圖像，進(jìn)行逆小波變換來生成第2邊緣信號； 圖像放大部，其生成第2放大圖像；以及 增強(qiáng)處理部，其使用上述第I邊緣信號和上述第2邊緣信號，對上述第2放大圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理， 上述第I小波變換部和上述第2小波變換部使用相互不同的小波變換， 上述第I逆小波變換部和上述第2逆小波變換部使用相互不同的逆小波變換。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像放大裝置， 上述第I小波變換部使用CDF9/7小波變換，上述第2小波變換部使用Haar小波變換，上述第I逆小波變換部使用CDF9/7逆小波變換，上述第2逆小波變換部使用Haar逆小波變換。3.根據(jù)權(quán)利要求I或者權(quán)利要求2所述的圖像放大裝置， 上述圖像放大部是將上述輸入圖像和3個(gè)規(guī)定的子頻帶成分視為小波變換圖像進(jìn)行逆小波變換來生成上述第2放大圖像的第3逆小波變換部。4.根據(jù)權(quán)利要求I或者權(quán)利要求2所述的圖像放大裝置， 上述圖像放大部是將上述第I子頻帶成分和3個(gè)規(guī)定的子頻帶成分視為小波變換圖像進(jìn)行逆小波變換來生成上述第2放大圖像的第3逆小波變換部。5.根據(jù)權(quán)利要求I或者權(quán)利要求2所述的圖像放大裝置， 上述圖像放大濾波器兼作上述圖像放大部，上述第I放大圖像和上述第2放大圖像是相同的。6.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求5中的任ー項(xiàng)所述的圖像放大裝置， 上述第I邊緣信...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張小忙，上野雅史，大木康寬，
申請(專利權(quán))人：夏普株式會(huì)社，
類型：
國別省市：
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