[发明专利]图像处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于重建劣化图像的图像处理设备。

背景技术

迄今为止，在利用诸如数字照相机等的摄像设备拍摄被摄体的情况下，存在当随后观看图像时、该图像由于失焦等而变为劣化图像的情况。在这种情况下，尝试通过超分辨率处理来重建该劣化图像，并且考虑超分辨率处理用的各种算法。例如，Irani和Peleg在Improving Resolution by Image Registration CVGIP：GRAPHICAL MODELS AND IMAGE PROCESSING Vol.53，No.3，pp.231-239，May 1991中，提出了用于根据多个模糊图像进行重建的代表性方法(以下称为Irani-Peleg方法)。

在Irani-Peleg方法的图像重建处理中使用以下的公式(1)。根据该系统，在重复处理中根据劣化图像逐渐推定未知的原始图像。此时，计算公式(1)所示的通过对紧前的重建图像f⁽ⁿ⁾和示出所假定的模糊的点扩散函数(h^PSF)进行卷积所形成的伪模糊图像g⁽ⁿ⁾、和通过拍摄所获得的模糊图像g的范数(各像素的差分平方和)，并且假定该范数为f⁽ⁿ⁺¹⁾。也就是说，计算以下的公式(2)中的e⁽ⁿ⁾，并且将e⁽ⁿ⁾最小的情况看作为图像重建完成。

f⁽ⁿ⁺¹⁾＝f⁽ⁿ⁾+(g-g⁽ⁿ⁾)×h^AUX/c

＝f⁽ⁿ⁾+(g-f⁽ⁿ⁾×h^PSF)×h^AUX/c  ...公式(1)

其中，c：标准化常数，ω：空间频率，h^AUX可以是针对所有ω均满足0＜|1-H^PSF(ω)·H^AUX(ω)/c |＜1的函数，一般地使用H^PSF，并且H：h的傅立叶变换。

e⁽ⁿ⁾＝‖g⁽ⁿ⁾-g⁽⁰⁾‖        ...公式(2)

其中，‖   ‖：示出各像素的差分平方和或差分绝对值和的范数。

日本特开2006-242746号公报已经公开了通过改进使用用于原始图像的推定的B ayes推定的、代表性的Richardson-Lucy方法所获得的算法。日本特开2006-195856号公报已经公开了与超分辨率处理有关的15种非专利文献。

用于测量到要拍摄的被摄体的距离、并获得各像素的距离信息的技术也是已知的。例如，日本特开平11-257951号公报已经公开了被称为立体方法(stereo method)的如下方法：通过将望远镜与用于测量到要拍摄的被摄体的距离的技术组合来提高远距离处的距离测量精度。

发明内容

在执行劣化图像重建处理的情况下，通常，由于各被摄体的失焦程度的差异，在重复重建单元的处理中，图像中的多个被摄体的最佳劣化重建次数不同。也就是说，如图9所示，存在以下问题：用于判定收敛的评价函数，例如处理前后的图像或重建图像与示出模糊的点扩散函数(h^PSF)的卷积、和模糊图像的范数具有多个最小值，并且不知晓这些最小值中的哪一个是正确解。

为了解决该问题，日本特开平05-205048号公报已经公开了以下技术：按每个像素进行最佳劣化重建判定并且冻结重建完成像素的处理，由此重建所有的像素。根据该方法，对重建图像的各像素的邻近区域执行用于获得邻接像素之间的差分的滤波，由此推定该邻近区域中的噪声(＝由于高频增强滤波器引起的振铃(ringing))并获得所推定出的噪声的分散。对于像素值的分散和噪声的分散之间的差小于预定值的像素，判断为该像素已经收敛。然而，以上系统是仅基于该推定的方法，并且在振铃噪声和实际图像混合存在的部分中有可能混入了误差。

本发明的目的是提供以下的图像处理设备：在该图像处理设备中，可以消除与超分辨率处理的收敛有关的误判定，并且可以提高超分辨率处理的精度。