[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置、图像处理方法和计算机程序。更具体地，本发明涉及生成用于图像的超分辨率(super-resolution)处理、编解码处理等等的运动补偿(MC)图像的图像处理装置、图像处理方法和计算机程序。

背景技术

对于从低分辨率图像生成高分辨率图像的方法，已知超分辨率处理。超分辨率处理是一种从多个重叠的低分辨率图像来获得一个帧的高分辨率图像的各个像素的像素值的处理。

通过超分辨率处理，变得能够重建具有比由诸如例如CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等等的成像设备捕获的原始图像的分辨率更高的分辨率的图像。具体地，当生成具有高分辨率的卫星照片等时使用超分辨率。在这点上，例如，对于超分辨率处理，已经由1990年5月25日接受的、1990年6月16日接收的由Rama Chellapa通信的Israel91904Jerusalem Jerusalem的Hebrew大学计算机科学学院MICHAL IRANI和SHMUEL PELEG的“Improving Resolution by Image Registration”给出了描述。

将参考图1和2给出超分辨率的原理的描述。在图1A和1B中的上部所示的字母a、b、c、d、e、f指示要从通过拍摄某个物体而获得的低分辨率图像(LR图像)中获得的高分辨率图像(SR(超分辨率)图像)的像素值。也就是说，这些字母指示了当由具有与SR图像的分辨率相同的分辨率的像素来表示物体时的各个像素的像素值。

例如，如果假设成像设备的一个像素的宽度是组成物体图像的像素的宽度的两倍，则难以用该分辨率来直接捕获物体图像。如图1A所示，成像设备的三个像素中的左边像素捕获了A的像素值，其结合了a和b的像素值。中央的像素捕获了B的像素值，其结合了c和d的像素值。而且，右边像素捕获了C的像素值，其结合了e和f的像素值。在此，A、B和C指示组成通过拍摄而获得的LR图像的像素的像素值。

与图1A中的物体图像一起，假设基于图1A中的物体图像的位置，通过摄像机抖动等捕获(在偏移的同时捕获)在偏移了组成物体的像素的0.5像素的宽度的位置处的物体图像，如图1B所示。成像设备的三个像素中的左边像素捕获了D的像素值，其结合了a的一半、b的全部、和c的一半的像素值。中央像素捕获了E的像素值，其结合了c的一半、d的全部和e的一半的像素值。而且，右边像素捕获了F的像素值，其结合了e的一半和f的全部的像素值。在此，D、E和F指示组成通过拍摄而获得的LR图像的像素的像素值。

从这种LR图像的拍摄结果获得以下表达式(表达式1)。通过从表达式1分别获得a、b、c、d、e和f，变得能够获得具有比成像设备的分辨率更高的分辨率的图像。

[表达式1]