自运动适应图像处理的装置和方法制造方法及图纸

用于图像转换的图像处理设备包括以第一级别灵敏度检测运动的第一运动检测装置；以第二级别灵敏度检测运动的第二运动检测装置；第二级别灵敏度是比第一级别灵敏度更高的灵敏度，因此第二运动检测装置能够比第一运动检测装置检测更小量的运动；转换选择装置根据在图像中给出的点是否检测到运动来为那个点选择第一转换处理或第二转换处理，如果在图像或其一部分中被第一运动检测装置检测到的运动程度超出了阈值量，则转换选择装置独立于第二运动检测装置操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动自适应图像处理。
技术介绍
视频图像捕获彭助空间和时间的采样斑圼。被捕获的图像作为一组以列或 行排列的像素。连续图像在时间上间隔的瞬间被捕获。复杂化是通常使用了隔行柳频获取和鹏。在隔行现鹏号中，齡图像被 处理为两组或场交替行的像素。例如，奇数行可以被包含在一场中，而偶数行能 够被包含在下一场中。对于在柳皿号带宽中的非实质增加，隔行技术的优点是 其给出明显的双倍图微率，从而减小闪烁舰。如果尝试获取或处理具有对于各自的采样速率而言太高的空间或时间频率的 柳频资料，所有这些方面的采样育嫩引起混叠效应，。但是在隔行到逐行扫描柳频 转换的区域中，特定混叠问题将在此描述。如果需要在隔行视频和逐行扫描(非隔行)视频间转换，那么对于非运动图 像仅仅需魏入两个游魏来魏具有当前所有像素行的非隔行帧。然而，如果 存在任何可有效的场间运动，该途径可以不工作。在这种环境中在场中丢失的像素行从相同场的其他像素中能被适当的导出。换句话说，场内内插处理被应用。实际上，视频源可以包含图像序列，在其中一些区域表现为运动图像而另一 些区域不表现为动态图像。例如，当新闻广播员对固定衝斜几讲话，新闻广播员的嘴、脸和头可以显著i艇动，同时他们糊区干、桌子和他们后面的墙不显著地运动o因此，上述记录的不同转换策略在同一图像的不同区域中可以是誠的。因 舰于给出的像素决定鋼哪个策略是重要的。对于与非活动部分内插通常幾出比隔行坏的结果，然而对于活动部分隔棚 常釤合出比内跡的结果。因此，更加魏的駄的选择是非常重要的。值得注意的，视频信号中噪声的雜育辦在基對汤中导致可以被错误地解释 为运动的分歧，依次导致不同的内插策略被采用以致在逐行图像中给出不同的输出结果，从而增剧噪声。这种'运动噪声'的例子在内織略中导致的中断會辦在附图12中所示的内插图像的一阶梯中看到。因此期望减小作为表示活动图像区域的像素的噪声诱导的误分类的影响。本专利技术的目的是为了减少上述问题。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，用于图像转换的图像M装置，包括以第一级别灵敏 度检测运动的第一个级别灵敏度检测，以第二级别灵敏度检测运动的第一运动检测装置置，其中第二级别灵敏度是比第1级别灵敏度更高的灵敏度，因次第二运动检测 装置,比第一运动检测縫检测至哽小量的运动，转换选择装置对于在图像中给出的点，依赖于那个点是否检测到运动来分别选择第一转转换处理，其中如果被第一测运动检测到的图像部分图像中的运动程度超出了阀值量则转换选择装置独立于第二运动检测装置操作。在本专利技术的另一个方面，用于图像转换的图像，方法，包括骤以第级别灵敏检测图像片断中的运动，如果在图片断中使用第一动检测的 运动程度超过阈值则以第二级别灵敏检测,片断中的运动，对于在图像片段中给出的点，根据fflP个点;^检测到运动来分别选择第一转换第二转换处理。优选的，上述方面允许图像通过更灵敏的检测方法的使用被处理。因此，详细的运动检测能因而应用在、赫区鄉界彭哽精确的确定其范風同时在 通常的静态区 和运动噪声的影响。该调节提高了例如隔行到逐行扫描转换中 的所有图像质量。本专利技术进一步的表现面和特征被定义;如果权利要求中。如果独利要求像在权利要求中的明确设置—样合适和更唯一，从属权利要求中的特征可以与 特征结合。附图说明本专利技术的，和其fejm、特征和优点将从以下结合下述附图被理解的具体 实 式的详细描述中体现。图i图解说明了平面屏幕显示装置;图2图解说明了在演播室环境中的视频混合操作；图3图解说明了隔行到逐行转换器；图4a到4c图解说明了梯M测； 图5和6a到6e图解说明了空间决匹,作； 图7a到7b图解说明了、BS情形； 图8a到8d图解说明了MS1测S; 图9a图解说明了运动自鹏内插； 图9b图解说明了ffi^斜见懒汤中的运动检测； 图10图解说明了高频检验作； 图11a&llb图解说明了虑波器,； 图12阐明了运动噪声^M; 图13图解说明了图像场的片段； 图14 一预明图像M方法的漱呈图。 具体实施图l图解说明了平面屏幕显示隨IO，包括隔行柳频资l糰20、隔行到逐 行扫描转换器30和如液晶(LCD)或等离子体显示器的显示面板40。其图解说 明了隔行到逐行扫描转换的典 用，由于许多广播信号是隔行格式而许多平板 显示器是以逐行格式为mc力,作。因此在图l中，由隔行柳顷资料源20接收 的广離号鹏来顿隔行信号以显示。其会超隔行到逐行扫描转换器30以衝人 隔行扫描信号中生成行扫描信号。传送合显示器40的是逐行扫信号。可以理解，隔行视频资料源2o可以不需要是广播接收器，但是可以为冬见频重现縫如DVD播放器、网络连接如因特网雜等等。图2图解说明了在演播室环境中的视频混合合操作，为了给出隔行到逐行扫描 转敏用的另一个例子。在此，衝共了隔行资料源50和逐行扫描资料源60。这 些源可以为摄像机、视频重现装置如视频磁带记录器或硬盘记录器，广播接收器或类似的。隔行资料源50和隔行到逐行扫描转换器 描信号。该逐行扫描信号连同来自源60的逐行扫描资料一起由视频混合器80处 理以生成后的逐行扫输出。当然，如果需要的话柳频混合器80的逐行扫描 输出能被转换回到隔行格式，例如，对于并后续的广播或记录。从中可以理解到， 柳频混合器80只是现频鹏體的一种仔；可代替的，数^^频 娘单元例如 能牟OT在图2中的这个位置。图3图解说明了隔行到逐行转换器。概括讲，转换器包括场内内插器如空间 内插器100，运动自场内内插器110和一组三场存储器120。图3中的转换器以与输入隔行相同的重复频率生成输出逐行扫描帧。因此， 对转换器最主要的需求是在每个隔行场生成“丢失”像素以将隔行场转变为逐行扫描帧。其能通过两种方法之一达到。一方面，空间内插器100通过空间内插在相 关场中生成'丢失像素。换句话说，这是场内操作。另一方面，运动自适应内插 器通过从相对极性的邻接场插入像素以生成丢，素。其仅当在场之间不存在图像运动时有效，因此图3的基本结构为当运动自适应内插器110的输出被用在图像运动没有被检测到的像素隨时，空间内插器100的输出被用在图像运动被检测到的图像位置。对于简单,作，空间内插器在每个像素位置进行操作，且动自适应内插器选择空间内插器的输出选择从相对极性的另一个场中选择像素 用于输出，或混合，两个。运动自适应内插器将在以下被更加详细的描述。首先，空间内插器将被简单 描述。空间内插器包括l:2水平像素缩放器I30，空间块匹配器,140，最小化误差选择器150，对角线内插器160，圆点噪声消减器170,和凯尔系数校正器180。这 些的每个操作总结如下。縮放器130在输入隔行场的每两像素之间利用水平统性内插来生成个附 加的像素值(iM龙是l:2缩放操作)。因此，水平分辨率(至少按照有效像素值的 数目)ISM咅，但是此阶段对于垂直分辨率而言没有不同。空间块匹配器140和对角线内插器160的所有操作被用来检测与在新的像素被内插的像素腿相关的图像特征的定向，然后沿着图像特征方向来应用内插。 因此如果当前像素位置将被内插位于例如与水平成45'上的对角线图像伊征(行、 ii^),新像素的内插会沿着该45加方向发生。这趋向给出一个比限审J7K平或 垂直内插，的输出结果。该处理的关键部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于图像转换的图像处理设备，包括：　　　　以第一级别灵敏度检测运动的第一运动检测器；　　　　以第二级别灵敏度检测运动的第二运动检测器；　　　　第二级别灵敏度是比第一级别灵敏度更高的灵敏度，使得第二运动检测器能够比第一运动检测器检测更小量的运动；　　　　转换选择器，根据在图像中给出的点是否检测到运动来为那个点选择第一转换处理和／或第二转换处理，其中　　　　如果在图像或其一部分中被第一运动检测器检测的运动程度超过了阈值量，则转换选择器独立于第二运动检测器操作。

【技术特征摘要】
GB 2006-12-6 0624409.91、一种用于图像转换的图像处理设备，包括以第一级别灵敏度检测运动的第一运动检测器；以第二级别灵敏度检测运动的第二运动检测器；第二级别灵敏度是比第一级别灵敏度更高的灵敏度，使得第二运动检测器能够比第一运动检测器检测更小量的运动；转换选择器，根据在图像中给出的点是否检测到运动来为那个点选择第一转换处理和/或第二转换处理，其中如果在图像或其一部分中被第一运动检测器检测的运动程度超过了阈值量，则转换选择器独立于第二运动检测器操作。2、 根据权利要求l的图像处理设备，其中灵敏级别与图像特征的尺寸相关， 使得更高级别的灵敏相应于相对更高空间频率特征的灵敏度。3、 根据权利要求l的图像处理设备，其中第一和第二运动检测器是被配置为分别在第一级别灵敏度和第二级别灵敏度操作的单一运动检测器。4、 根据权利要求1的图像处理设备，包括场内内插器，用于在单一图像的一部分或鄉中执行空间内衝以及隔行器，用于隔行多个图像中的一部分或全部；其中图像转换是从隔行图像你到逐行扫描图像，并且第一转换处理是被场内内插器实现的场内内插，以及第二转换处理是由隔行器实现的图像隔行。5、 根据权利要求1的图像处理设备，其中第一和第二运动检测其的每个都执行图像之间的绝对差的加权和以检测关于图像位置的图像运动。6、 根据权利要求5的图像处理设备，其中为了检测关于图像錢的运动，第一运动检测在图像之间执行绝对差的加权和比较区域大于第二运动检测器在图像之间执行绝对差的加权和的相应的比较区域。7、 根据权利要求l的图像处理设备，其中由第一运动检测器检测到的运动程度仅基于被分类为运动检测提供可靠基础的图像片段的那些像素。8、 根据权利要求7的图像处理设备，其中如果对于任何色彩通道在相应于当前图像或前一个图像的图像场极性相同的成对隔行图像之间的明显差加上在图像片段中的像素的标准偏差大于或等于在那个像素位置的当前图像的场内内插式和直接前一图像间的明显差，并且如果对于全部色彩通道，在当前图像的空间 内插形式和直接前一图像之间或者当前图像和直接前一图像的空间内插形式之间的明显差大于图像片断中在那个像素位置的像素的标准偏差，像素被分类为对于 运动检测可靠基础。9、 根据权利要求7的图像处理设备，其中像素被分类为对运动检测提供可靠 基础，如果对于像素x， y,以及任何色彩通道c，<formula>see original document page 3</formula>或<formula>see original document page 3</formula>以及对于像素位置x， y，和所有色彩通道c，<formula>see original document page 3</formula>或<formula>see original document page 3</formula>其中sd是在先前图像场FN-1中被计算的图像片断中像素的标准偏差，FN (x，y，c) 为当前输入图像场，FN-1(x，y,c)， FN-2(x，y,c)和FN—3(x，y,c)为先前输入场，Fsx(x,y,c...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE伯恩斯，KJ沙曼，NI桑德斯，RMS波特，
申请(专利权)人：索尼英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]