一种高分辨率图像生成方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明适用图像处理领域，提供了一种高分辨率图像生成方法及装置。所述方法包括：接收亮度图像；获取亮度图像的低频信息图；获取亮度图像的高频信息图；获取高分辨图像的低频信息图；以高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块；在当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图中搜索与预设尺寸大小的图像块相似的图像块；基于搜索到的图像块，在当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与预设尺寸大小的图像块相似的图像块；将搜索到的高频图像块逐一叠加到当前图像帧的高分辨图像的低频信息图；输出叠加后的图像。本发明能够提高匹配速度。
【专利说明】一种高分辨率图像生成方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种高分辨率图像生成方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着超清/高清显示技术的发展，越来越多的显示屏幕可以支持超高分辨率，而高清晰度电视(High Definition Television, HDTV)逐渐普及后,若想观看正交平衡调幅逐行倒相制式(Phase Alternate Line, PAL)或正交平衡调幅制式(National TelevisionSystem Committee,NTSC)制式的DVD片源，则需要将这些片源放大后拿到HDTV/超清晰度电视(Ultra High Definition Television, UDTV)分辨率的显示设备上播放。
[0003]现有的放大方法中，通过对低分辨图像块进行局部相似匹配，再采用穷搜索策略将最相似匹配块修补到高分辨率图像上来达到放大效果。由于采用的是穷搜索策略，因此需要消耗大量的局部搜索时间。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种高分辨率图像生成方法，旨在解决现有方法需要消耗大量的局部搜索时间的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种高分辨率图像生成方法，所述方法包括下述步骤:
[0006]步骤1、接收亮度图像；
[0007]步骤2、分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图；
[0008]步骤3、分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图；
[0009]步骤4、获取所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图；
[0010]步骤5、以步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块；
[0011]步骤6、在步骤2所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图中搜索与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块最相似的图像块；
[0012]步骤7、基于搜索到的图像块，在步骤3所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块；
[0013]步骤8、将搜索到的高频图像块逐一叠加到步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图；
[0014]步骤9、输出叠加后的图像。
[0015]本发明实施例的另一目的在于提供一种高分辨率图像生成装置，所述装置包括:
[0016]接收单元，用于接收亮度图像；[0017]低频信息图获取单元，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图；
[0018]高频信息图获取单元，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及iu~ 图像帧对应的闻频?目息图；
[0019]高分辨图像的低频信息图获取单元，用于获取所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图；
[0020]图像块划分单元，用于以所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块；
[0021]相似图像块搜索单元，用于在所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图中搜索与所述预设尺寸大小的图像块最相似的图像块；
[0022]图像块匹配单元，用于基于搜索到的图像块，在所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与所述预设尺寸大小的图像块相似的图像块；
[0023]图像融合单元，用于将搜索到的高频图像块逐一叠加到所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图；
[0024]输出单元，用于输出叠加后的图像。
[0025]本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:在本发明实施例中，由于只对当前图像帧，前一图像帧，前二图像帧进行处理，无需对整个图像进行穷搜索，因此减少了大量的运算，极大提高了匹配时间，且由于相邻的图像帧也包含了尽可能多的图像细节内容，因此对相邻图像帧处理就能保证输出图像的清晰度。`【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本发明一种高分辨率图像生成方法第一实施例提供的实现流程图；
[0028]图2是本发明一种高分辨率图像生成方法第一实施例提供的图像块融合示意图；
[0029]图3是本发明一种高分辨率图像生成装置第二实施例提供的组成结构图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]本发明实施例中，分别获取低分辨率图像的低频信息图、低分辨率图像的高频信息图、高分辨率图像的低频信息图之后，在低分辨率图像的低频信息图中搜索出与高分辨图像的低频信息图的图像块最相似的图像块，并以搜索到的图像块为依据，在低分辨率图像的高频信息图中匹配出与高分辨图像的低频信息图的图像块相似的图像块，再融合匹配得到的图像块，最后输出融合后的图像。[0032]为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0033]实施例一:
[0034]图1示出了本发明第一实施例提供的一种高分辨率图像生成方法的流程图，详述如下:
[0035]步骤Sll，接收亮度图像。
[0036]该步骤中，该亮度图像可以为低分辨率的图像。
[0037]步骤S12，分别获取所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的低频信息图。
[0038]该步骤中，t为整数，且t大于2。
[0039]其中，分别获取所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的低频信息图的步骤具体包括:
[0040]Al、分别对所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2进行下采样，以获得所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图。其中，下采样方法可为双立方插值法。
[0041]A2、对所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图进行上采样，以获得所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图对应的上采样图，获得的上采样图的分辨率与所述亮度图像的分辨率相同。其中，上采样法可采用双线性插值算法，双立方插值算法等，通过上采样法获得的图像为亮度图像的低频信息图。
[0042]通过对亮度图像进行下采样得到下采样图，然后对该下采样图进行上采样恢复到与原亮度图像同一分辨率的图像，获得的图像包含有大量的低频信息，这些低频信息为图像的轮廓全貌，丢弃了图像的细节信息。
[0043]步骤S13，分别获取所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图。
[0044]该步骤中，将亮度图像和步骤S12获得的低频信息图相减就可获得该亮度图像对应的高频信息图。该高频信息图包含了该亮度图像中丰富的细节内容，比如该亮度图像的边缘、纹理。
[0045]步骤S14，获取所述当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图。
[0046]该步骤中，根据预设的上采样因子对亮度图像进行上采样而得到高分辨率的低频信息图，比如获得全高清尺寸(1080x1920)的图像。这里的上采样因子可根据需要设定，t匕如设定为1.5，上采样算法可采用双线性插值算法，双立方插值算法等。
[0047]步骤S15，以步骤S14所述的当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块。
[0048]该步骤中，在当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图中，以该图每个像素位置为中心划分出预设尺寸大小的图像块。其中，预设尺寸大小可选择5x5，图像块假设为F(x, y, t), X, y表示图像块的中心坐标，t表示当前图像中贞。
[0049]步骤S16，在步骤S12所述的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t_2对应的低频信息图中搜索与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块最相似的图像块。
[0050]在该步骤中，从当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的低频信息图中搜索出一个与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块最相似的图像块。
[0051]步骤S17，以搜索到的图像块为依据，在步骤S13所述的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中匹配出一个与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块。
[0052]该步骤中，与步骤S16搜索到的最相似的一个图像块匹配，匹配出一个与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块相似的高频图像块。其中，该步骤中判断两个图像块是否相似可通过亮度或直方图判断。比如，将两个图像块的亮度相减，值越小表示这两个图像块越相似，对应的相似度的值也越大。
[0053]其中，以搜索到的图像块为依据，在步骤S13所述的当前图像帧t、前一图像帧t-1以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中匹配出一个与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块的步骤具体包括:
[0054]步骤B1、在搜索到的图像块为n(x，y, t)时，分别确定在步骤S13所述的当前图像中贞t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中N(x, y, t)、N(x-1, y, t)、N(x, y-1, t)、N(x, y, t-1)、N(χ-l, y, t-1)、N(x, y-1, t-1)、N(x, y, t-2)、N(x_l, y, t-2)、N(x, y-1, t-2)与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块匹配的相似度；其中，x、y表示图像块的中心坐标，t表示当前图像帧。该步骤中，在低频信息图搜索到与预设尺寸大小的图像块相似的图像块n (x, y, t)后，在高频信息图的对应位置查找相应的图像块N (x，y，t)，再确定该N(x，y，t)以及该N(x，y，t)相邻图像块与预设尺寸大小的图像块的相似度。
[0055]步骤B2、确定与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块匹配的相似度值最大的图像块。
[0056]步骤B3、以确定的图像块为中心，在所述确定的图像块的邻近区域搜索与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块，若搜索到的图像块与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块的相似度 的值大于步骤B2确定的图像块与步骤S15所述的预设尺寸大小的图像块的相似度的值，则使用新搜索到的图像块替换步骤B2确定的图像块。
[0057]步骤B4、重复步骤B1、步骤B2、步骤B3，直到重复次数达到预设的搜索阈值，结束匹配。该步骤中，预设的搜索阈值可为5次。实验证明，由此得到的块匹配结果收敛于理论上最优结果。因为通过对t，t-l，t-2图像帧的同时处理，尽可能包含了丰富的图像细节内容，同时在搜索范围的随机选择要比常用的穷搜索策略要更效率。
[0058]优选地,所述确定的图像块的邻近区域为Ci, Ci=p0+w* a 1^Ri, ρ0为步骤Β2确定的图像块的位置，Ri是符合二维正态分布随机数，取值范围[-1，l]x[-l, I], α为搜索尺度因子，w为最大搜索半径,且w* α 1不小于I, i=0, I, 2，…。
[0059]该步骤中，假设与F(X，y, t)最相似的图像块位置为Ptl=PO^ y*, t*)，以P。为中心在其邻近区域搜索相似块，搜索法则如下=Ci=Pfw* a SRi，其中Ri是符合二维正态分布随机数，表示取值范围[-l，l]x[-l，l]。w是最大搜索半径，比如取值10或者20。α是搜索尺度因子，比如取值0.5。1=0，1，2^"同时满足《*。不小于1。如果当前该搜索区域内有图像块相似度的值大于前面的最相似块的值，那么将当前块位置更新为Po。
[0060]步骤S18，将搜索到的高频图像块逐一叠加到步骤S14所述的当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图。
[0061]该步骤中，融合的示意图如图2所示。[0062]其中，将搜索到的高频图像块逐一叠加到步骤S14所述的当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图的步骤具体包括:
[0063]Cl、判断搜索到的图像块是否有交叠部分。
[0064]C2、在有交叠部分时，确定交叠部分的像素的平均值，并以确定的平均值作为步骤S14所述的当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图相应位置的像素值。
[0065]C3、在没有交叠部分时，将高频图像块与所述位置的低频信息图对应的像素值相加。
[0066]步骤S19，输出叠加后的图像。
[0067]该步骤中，输出的图像为高分辨率的图像。
[0068]本发明实施例中，在匹配图像块时，只针对当前图像帧t，前一图像帧t-Ι，前二图像帧t-2进行处理。由于只对当前图像帧t，前一图像帧t-Ι，前二图像帧t-2进行处理，无需对整个图像进行穷搜索，因此减少了大量的运算，极大提高了匹配时间，且由于相邻的图像帧也包含了尽可能多的图像细节内容，因此对相邻图像帧处理就能保证输出图像的清晰度。
[0069]作为本发明一优选实施例，在步骤S19，输出叠加后的图像的步骤之前，包括下述步骤:
[0070]重复步骤Sll至步骤S18，直到重复的次数达到预设的放大阈值。
[0071]本实施例中，重复步骤Sll至步骤S18，能进一步提高放大尺度。预设的放大阈值可根据实际情况设定，比如设定为I。
[0072]实施例二:
[0073]图3示出了本发明第二实施例提供的一种高分辨率图像生成装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0074]该高分辨率图像生成装置可以用于通过有线或者无线网络连接服务器的各种信息处理终端，例如移动电话、口袋计算机(Pocket Personal Computer, PPC)、掌上电脑、计算机、笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等,可以是运行于这些信息处理终端内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到这些信息处理终端中或者运行于这些信息处理终端的应用系统中。
[0075]该高分辨率图像生成装置包括:接收单元31、低频信息图获取单元32、高频信息图获取单元33、高分辨图像的低频信息图获取单元34、图像块划分单元35、相似图像块搜索单元36、图像块匹配单元37、图像融合单元38、输出单元39。其中:
[0076]接收单元31，用于接收亮度图像。
[0077]低频信息图获取单元32，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的低频信息图。
[0078]其中，t为整数，且t大于2。
[0079]优选地,所述低频信息图获取单元32具体包括:
[0080]下采样图获取模块，用于分别对所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2进行下采样，以获得所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图。
[0081]上采样图获取模块，用于对所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图进行上采样，以获得所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的下采样图对应的上采样图，获得的上采样图的分辨率与所述亮度图像的分辨率相同。
[0082]其中，通过上采样法获得的图像为亮度图像的低频信息图。
[0083]高频信息图获取单元33，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图。
[0084]其中，高频信息图包含了该亮度图像中丰富的细节内容。
[0085]高分辨图像的低频信息图获取单元34，用于获取所述当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图。
[0086]其中，亮度图像对应的高分辨图像的低频信息图通过上采样该亮度图像获得。
[0087]图像块划分单元35，用于以所述当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块。
[0088]其中，预设尺寸根据需要进行设定，可选择5x5大小。
[0089]相似图像块搜索单元36，用于在所述当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的低频信息图中搜索与所述预设尺寸大小的图像块最相似的图像块。
[0090]图像块匹配单元37，用于以搜索到的图像块为依据，在所述的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中匹配出一个与所述预设尺寸大小的图像块相似的图像块。
[0091]其中，匹配两个图像块时可通过图像块的亮度或直方图判断。
[0092]优选地，所述图像块匹配单元37具体包括:
[0093]相似度确定模块，用于在搜索到的图像块为η (X，y, t)时，分别确定所述当前图像中贞t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中N(x, y, t)、N(x-1, y, t)、N(x, y-1, t)、N(x, y, t-1)、N(χ-l, y, t-1)、N(x, y-1, t-1)、N(x, y, t-2)、N(x_l, y, t-2)、N(x, y-1, t-2)与所述预设尺寸大小的图像块匹配的相似度；其中，X、y表示图像块的中心坐标，t表示当前图像帧；
[0094]相似度比较模块，用于确定与所述预设尺寸大小的图像块匹配的相似度值最大的图像块；
[0095]图像块随机匹配模块，用于以确定的图像块为中心，在所述确定的图像块的邻近区域搜索与所述预设尺寸大小的图像块相似的图像块，若搜索到的图像块与所述预设尺寸大小的图像块的相似度的值大于所述确定的图像块与所述预设尺寸大小的图像块的相似度的值，则使用新搜索到的图像块替换所述确定的图像块。
[0096]重复次数判断模块，用于判断重复运行上述相似度确定模块、相似度比较模块、图像块随机匹配模块的重复次数是否达到预设的搜索阈值，并在达到时结束匹配。
[0097]优选地，所述确定的图像块的邻近区域为Ci, Ci=p0+w* a i^Ri, ρ0为步骤Β2确定的图像块的位置，Ri是符合二维正态分布随机数，取值范围[-1，1]χ[-1，1]，α为搜索尺度因子，w为最大搜索半径,且w* α 1不小于I, i=0, I, 2，…。
[0098]图像融合单元38，用于将搜索到的高频图像块逐一叠加到所述当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图。
[0099]其中，所述图像融合单元38具体包括:[0100]判断模块，用于判断搜索到的图像块是否有交叠部分。
[0101]像素值确定模块，用于在有交叠部分时，确定交叠部分的像素的平均值，并以确定的平均值作为所述当前图像帧t的高分辨图像的低频信息图相应位置的像素值；在没有交叠部分时，将高频图像块与所述位置的低频信息图对应的像素值相加。
[0102]输出单元39，用于输出叠加后的图像。
[0103]本发明实施例中，由于只对当前图像帧t，前一图像帧t-Ι，前二图像帧t-2进行处理，无需对整个图像进行穷搜索，因此减少了大量的运算，极大提高了匹配时间，且由于相邻的图像帧也包含了尽可能多的图像细节内容，因此对相邻图像帧处理就能保证输出图像的清晰度。
[0104]进一步地，若希望获得更大尺度的图像，则该高分辨率图像生成装置还可以包括:
[0105]放大阈值单元，用于判断重复运行接收单元31、低频信息图获取单元32、高频信息图获取单元33、高分辨图像的低频信息图获取单元34、图像块划分单元35、相似图像块搜索单元36、图像块匹配单元37、图像融合单元38的次数是否达到预设的放大阈值，并在达到时，结束允许。
[0106]本领域普通技术人员可以理解为上述实施例所包括的各个单元、模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例的对应过程，在此不再赘述。
[0107]在本发明实施例中，对输入的亮度图像采用了随机块匹配策略，只对当前图像帧t，前一图像帧t-Ι，前二图像帧t-2进行处理，无需对整个图像进行穷搜索，提高了匹配速度，同时丰富了高分辨图像的高频信息，将更多的图像细节内容保留至高分辨率图像。
[0108]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高分辨率图像生成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤: 步骤1、接收亮度图像； 步骤2、分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图； 步骤3、分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图； 步骤4、获取所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图； 步骤5、以步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块； 步骤6、在步骤2所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图中搜索与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块最相似的图像块； 步骤7、基于搜索到的图像块，在步骤3所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块；步骤8、将搜索到的高频图像块逐一叠加到步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图； 步骤9、输出叠加后的图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图的步骤具体包括: 步骤21、分别对所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧进行下采样，以获得所述当前图像帧、前一 图像帧以及前二图像帧对应的下采样图； 步骤22、对所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的下采样图进行上采样，以获得所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的下采样图对应的上采样图，获得的上采样图的分辨率与所述亮度图像的分辨率相同。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤7，基于搜索到的图像块，在步骤3所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块的步骤具体包括: 步骤71、在搜索到的图像块为n(x，y，t)时，分别确定在步骤3所述的当前图像帧t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中N(x, y, t)、N(x-1, y, t)、N (x, y-1, t)、N (x, y, t_l)、N (x_l, y, t_l)、N (x, y-1, t_l)、N (x, y, t_2)、N (x_l, y, t_2)、N(x, y-1, t-2)与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块匹配的相似度；其中，X、y表示图像块的中心坐标，t表示当前图像帧；步骤72、确定与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块匹配的相似度值最大的图像块；步骤73、以确定的图像块为中心，在所述确定的图像块的邻近区域搜索与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块相似的图像块，若搜索到的图像块与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块的相似度的值大于步骤72确定的图像块与步骤5所述的预设尺寸大小的图像块的相似度的值，则使用新搜索到的图像块替换步骤72确定的图像块； 步骤74、重复步骤71、步骤72、步骤73，直到重复次数达到预设的搜索阈值，结束匹配。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定的图像块的邻近区域为Ci，c^Po+w* a i^Ri, ρ0为步骤72确定的图像块的位置，Ri是符合二维正态分布随机数，取值范围[-1，l]x[-l, 1]，α为搜索尺度因子，W为最大搜索半径,且W*a 1不小于l，i=0, I, 2，…。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤8，将搜索到的高频图像块逐一叠加到步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图的步骤具体包括: 判断搜索到的图像块是否有交叠部分； 在有交叠部分时，确定交叠部分的像素的平均值，并以确定的平均值作为步骤4所述的当前图像帧的高分辨图像的低频信息图相应位置的像素值；在没有交叠部分时，将高频图像块与所述位置的低频信息图对应的像素值相加。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在步骤9，输出叠加后的图像的步骤之前，包括下述步骤: 重复步骤I至步骤8，直到重复的次数达到预设的放大阈值。
7.一种高分辨率图像生成装置，其特征在于，所述装置包括: 接收单元，用于接收亮度图像； 低频信息图获取单元，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图； 高频信息图获取单元，用于分别获取所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的闻频?目息图； 高分辨图像的低频信息图获取单元，用于获取所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图； 图像块划分单元，用于以所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图中每个像素位置为中心，划分出预设尺寸大小的图像块； 相似图像块搜索单元，用于在所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的低频信息图中搜索与所述预设尺寸大小的图像块最相似的图像块； 图像块匹配单元，用于基于搜索到的图像块，在所述的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的高频信息图中匹配出一个与所述预设尺寸大小的图像块相似的图像块；图像融合单元，用于将搜索到的高频图像块逐一叠加到所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图； 输出单元，用于输出叠加后的图像。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述低频信息图获取单元具体包括: 下采样图获取模块，用于分别对所述亮度图像的当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧进行下采样，以获得所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的下采样图；上采样图获取模块，用于对所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的下采样图进行上采样，以获得所述当前图像帧、前一图像帧以及前二图像帧对应的下采样图对应的上采样图，获得的上采样图的分辨率与所述亮度图像的分辨率相同。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像块匹配单元具体包括: 相似度确定模块，用于在搜索到的图像块为n(x，y，t)时，分别确定所述当前图像中贞t、前一图像帧t-Ι以及前二图像帧t-2对应的高频信息图中N(x, y, t)、N(x-1, y, t)、N(x, y-1, t)、N(x, y, t_l)、N(χ-l, y, t_l)、N(x, y-1, t_l)、N(x, y, t-2)、N(x_l, y, t-2)、N(x, y-l,t-2)与所述预设尺寸大小的图像块匹配的相似度；其中，X、y表示图像块的中心坐标，t表示当前图像帧；相似度比较模块，用于确定与所述预设尺寸大小的图像块匹配的相似度值最大的图像块； 图像块随机匹配模块，用于以确定的图像块为中心，在所述确定的图像块的邻近区域搜索与所述预设尺寸大小的图像块相似的图像块，若搜索到的图像块与所述预设尺寸大小的图像块的相似度的值大于所述确定的图像块与所述预设尺寸大小的图像块的相似度的值，则使用新搜索到的图像块替换所述确定的图像块； 重复次数判断模块，用于判断重复运行上述相似度确定模块、相似度比较模块、图像块随机匹配模块的重复次数是否达到预设的搜索阈值，并在达到时结束匹配
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像融合单元具体包括: 判断模块，用于判断搜索到的图像块是否有交叠部分； 像素值确定模块，用于在有交叠部分时，确定交叠部分的像素的平均值，并以确定的平均值作为所述当前图像帧的高分辨图像的低频信息图相应位置的像素值；在没有交叠部分时，将高频图像块与所述位置的低频信息图 对应的像素值相加。
【文档编号】H04N7/01GK103780863SQ201410023157
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】谭文伟 申请人:Tcl集团股份有限公司