一种图像处理方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种图像处理方法，包括步骤：读取待处理的图像；搜索与所述待处理图像匹配的图像；以及根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像。本发明还提供一种图像处理系统。本技术方案提供的图像处理方法及系统能够实现图像分辨率增强效果良好且易于实现。
【专利说明】一种图像处理方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理【技术领域】，尤其涉及一种图像处理方法及系统。
【背景技术】
[0002]图像分辨率增强通常包括基于插值、基于重建和基于学习的方法。其中，基于插值的图像处理方法一般就是利用已知邻近像素点的灰度值来产生未知像素点的灰度值，以便由原始图像再生出具有更高分辨率的图像。基于重建的图像处理方法通常为利用一组低质量、低分辨率图像(或运动序列)来产生单幅高质量、高分辨率图像。基于学习的图像处理方法通常为对大量高分辨率图像组成的训练库进行训练，从中提取出用于图像增强和高频信息修补的先验信息来指导输入图像的分辨率提升，以达到图像分辨率增强的效果。
[0003]但是，基于插值的图像处理方法虽然简单，且实现方便，但是，此种方法对图像增强的效果有限，因为单幅图像插值不能恢复在采样过程中损失的高频成分。基于重建的图像处理方法得到的图像的实时性、鲁棒性、盲超分辨率难以得到保证。基于学习的图像处理方法需要大量的训练集，依赖于训练集本身的先验知识，实现起来比较不方便。
[0004]因此，如何提供一种能够实现图像分辨率增强效果良好且易于实现的图像处理方法及系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种图像处理方法及系统，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供图像处理方法及图像处理系统。
[0007]一种图像处理方法，包括步骤:
[0008]发送待处理的图像至服务器；
[0009]搜索与所述待处理图像匹配的图像；以及
[0010]根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像。
[0011]其中，搜索与所述待处理图像匹配的图像的方法包括:
[0012]筛选得到灰度匹配的图像；
[0013]采用特征点匹配方法在得到的灰度匹配的图像中筛选得到特征点匹配的图像；以及
[0014]对待处理图像与特征点匹配图像进行矩阵分解得到奇异值，并比较得到与待处理图像匹配的图像。
[0015]其中，所述匹配的图像的分辨率大于所述待处理图像的分辨率，根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像的方法包括:
[0016]将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配；以及
[0017]根据匹配的特征点、待处理图像与匹配的图像的像素大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。[0018]其中，所述网络为LTE网络。
[0019]一种图像处理系统，其包括终端及服务器，所述终端，用于向所述服务器上传待处理的图像；所述服务器，用于搜索与所述待处理图像匹配的图像，并根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强处理，并将处理后得到的分辨率增强图像发送至所述终端。
[0020]其中，所述服务器包括:
[0021]图像接收模块，用于接收所述终端发送的待处理图像；
[0022]图像匹配模块，用于搜索并获取与所述待处理图像匹配的图像；
[0023]图像处理模块，用于根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。
[0024]其中，图像处理模块用于将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配，并根据匹配的特征点、分辨率增强图像与匹配的图像的大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像
[0025]其中，所述服务器还包括图像发送模块，所述图像发送模块用于向终端发送分辨率增强的图像，所述终端还包括图像获取模块，所述图像获取模块用于接收所述图像发送模块发送的分辨率增强的图像。
[0026]一种图像处理系统，其包括终端及服务器，所述终端，用于向所述服务器上传待处理的图像，并接收所述服务器返回的匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理，得到分辨率增强的图像，所述服务器用于搜索与所述待处理图像匹配的图像，并将得到的匹配的图像发送至所述终端。
[0027]其中，所述终端包括图像上传模块、图像获取模块及图像处理模块，所述图像上传模块用于向服务器上传待处理的图像，所述图像获取模块用于接收所述服务器与所述待处理图像匹配的图像，所述图像处理模块用于根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。
[0028]本技术方案提供的图像处理方法及系统，通过将待处理图像上传至服务器，搜索与待处理图像相匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理。本技术方案中，本地终端中存储的匹配图像有限，通过进行搜索，可以搜索到匹配的图像。因此，本技术方案提供的图像处理方法能够快速且方便的实现图像分辨率增强。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本技术方案实施方式提供的图像处理方法的流程图；
[0030]图2为本技术方案的一个实施方式提供的图像处理系统的结构框图；
[0031]图3为本技术方案的另一个实施方式提供的图像处理系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0032]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于解释本发明，并不用于限定本发明。[0033]请参阅图1，本发明的第一实施方式提供一种图像处理方法，所述图像处理方法包括步骤:
[0034]S101，读取待处理图像；
[0035]在SlOl中，所述待处理图像可以是由本地终端，如手机等拍摄的分辨率较低的图像。所述待处理图像通过终端发送至服务器的搜索引擎，所述服务器读取所述待处理图像。
[0036]S102，在搜索与所述待处理图像匹配的图像；
[0037]所述匹配的图像的分辨率大于待处理图像。本实施方式中，可以在网络中搜索与待处理图像匹配的图像。也可以在其他包括大量图片的数据库中进行搜索。在S102中，搜索与所述待处理图像匹配的图像可以采用如下方法:
[0038]首先，在筛选得到灰度匹配的图像。
[0039]具体的，可以采用灰度直方图的方法搜索到灰度匹配的图像。灰度直方图(histogram)是灰度级的函数，表示图像中具有每种灰度级的象素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。灰度直方图的横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度级出现的频率，是图像的最基本的统计特征。根据待处理图像的灰度直方图的信息，搜索与其灰度直方图相近似的图像。
[0040]然后，采用特征点匹配方法在得到的灰度匹配的图像中筛选得到特征点匹配的图像。
[0041]具体的，可以在待处理图像及所述灰度匹配的图像中提取分别特征点，然后再判断所述待处理图像中提取的特征点与灰度匹配的图像的特征点匹配情况，判断得到匹配的图像。所述特征点可以是局部的极大值点、局部边缘或者角等。所述特征点的提取及匹配的方法可以采用先有技术中特征点的提取及匹配的算法实现。由于匹配的两个图像中的特征点不能完全匹配，在进行匹配时，用相似性度量特征点的匹配程度。当两个图像的特征点的相似度达到预定阈值时，则可以判断两个图像的特征点相匹配。
[0042]最后，对待处理图像与特征点匹配图像进行矩阵分解得到奇异值，并比较得到与待处理图像匹配的图像。
[0043]根据所述待处理图像与特征点匹配图像的转化为数字图像，从而可以采用一个矩阵来表示对应的一个图像。对每个图像对应的矩阵进行分解，从而计算出每个矩阵对应的奇异值，即每个图像对应一个奇异值。所述奇异值具有稳定性、比例不变性、旋转不变性和压缩性特征，具有良好的抗干扰和噪声的能力。从而可以得到一个与所述待处理图像的奇异值最相近的奇异值对应的图像，即得到匹配的图像。
[0044]本步骤可以在网络中进行，而不需要在本地终端中进行。优选的，所述网络为LTE (Long Term Evolution,长期演进)网络,从而具有实施快速的特点。当然，所述网络也可以为2G网络或者3G网络。
[0045]搜索与所述待处理图像匹配的图像也可以采用先有技术中图像匹配的其他方法进行。
[0046]S103，根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像。
[0047]本步骤可以在本地终端中完成，当在本地终端完成时，需要将匹配的图像下载至本地终端。可以理解的是，本步骤也可以在网络云端中进行，将得到的分辨率增强的图像发送至本地终端。
[0048]本步骤具体可以采用如下方法实现:
[0049]首先，将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配。
[0050]特征点匹配的方法可以与S102中特征点匹配的方法相同。可以理解的是，如果在网络云端中进行处理，由于之前已经进行特征点匹配，本步骤可以不必再进行特征点匹配。
[0051]然后，根据匹配的特征点、待处理图像与匹配的图像的像素大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。
[0052]若两个图像通过进行特征点匹配，匹配的特征点周围的区域的图像显示的内容相近或者相同。根据待处理图像的分辨率与匹配的图像的分辨率的大小关系，确定两个图像之间分辨率的对应情况。然后按照特征向量的方向，得到匹配图像的特征点周围对应像素区块的像素值，如RGB值，采用对应像素值的像素区块替代待处理图像对应的特征点或者特征点周围的像素区块，从而得到分辨率增强的图像。特征向量可以唯一标识一个图像或者一个图像区域，特征向量方向是表示图像灰度变化的方向。
[0053]例如，当待处理图像的像素为800*600，而匹配的图像的像素为1600*1200时，然后按照特征向量的方向，则可以采用匹配图像的特征点周围的四个像素点与待处理图像的一个像素点相对应。计算得出匹配图像的特征点周围的四个像素点的像素值，并采用计算出的四个像素值的像素点来替代所述待处理图像中对应的一个像素点，从而可以在待增强图像中增加高分辨率的细节。
[0054]可以理解的是，当匹配的图像的像素与待处理图像的像素不是整倍数的关系时，可以按照上面的方法，将匹配的图像的像素区块与待处理图像的像素区块相对应，以实现在待增强图像中增加高分辨率的细节。
[0055]本技术方案提供的图像处理方法，通过将待处理图像上传至服务器，搜索与待处理图像相匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理。本技术方案中，本地终端中存储的匹配图像有限，通过进行搜索，可以搜索到匹配的图像。因此，本技术方案提供的图像处理方法能够快速且方便的实现图像分辨率增强。
[0056]请参阅图2，本技术方案还对应提供一种图像处理系统100，所述图像处理系统100包括终端110及服务器120。
[0057]所述终端110用于向所述服务器120上传待处理的图像。所述终端可以为手机、电脑等能够连接于网络中的电子设备。所述待处理的图像可以是所述终端拍摄获得。
[0058]所述服务器120用于读取待处理图像并搜索与所述待处理图像匹配的图像，并根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强处理，并将处理后得到的分辨率增强图像发送至所述终端110。
[0059]具体的，所述终端110包括图像上传模块111及图像获取模块112。所述图像上传模块111用于向服务器120上传待处理的图像。所述图像获取模块112用于接收所述服务器120发送的分辨率增强的图像。
[0060]所述服务器120包括图像接收模块121、图像匹配模块122、图像处理模块123及图像发送模块124。
[0061]所述图像接收模块121用于接收所述终端110发送的待处理图像。[0062]所述图像匹配模块122用于搜索并获取与所述待处理图像匹配的图像。具体的，所述图像匹配模块122可以采用如下方式得到匹配的图像。首先，筛选得到灰度匹配的图像。具体的，可以采用灰度直方图的方法搜索到灰度匹配的图像。根据待处理图像的灰度直方图的信息，搜索与其灰度直方图相近似的图像。然后，采用特征点匹配方法在得到的灰度匹配的图像中筛选得到特征点匹配的图像。在待处理图像及所述灰度匹配的图像中提取分别特征点，然后再判断所述待处理图像中提取的特征点与灰度匹配的图像的特征点匹配情况，判断得到匹配的图像。所述特征点可以是局部的极大值点、局部边缘或者角等。所述特征点的提取及匹配的方法可以采用先有技术中特征点的提取及匹配的算法实现。最后，对待处理图像与特征点匹配图像进行矩阵分解得到奇异值，得到与待处理图像匹配的图像。根据所述待处理图像与特征点匹配图像的转化为数字图像，从而可以采用一个矩阵来表示对应的一个图像。对每个图像对应的矩阵进行分解，从而计算出每个矩阵对应的奇异值，即每个图像对应一个奇异值。所述奇异值具有稳定性、比例不变性、旋转不变性和压缩性特征，具有良好的抗干扰和噪声的能力。从而可以得到一个与所述待处理图像的奇异值最相近的奇异值对应的图像，即得到匹配的图像。
[0063]所述图像处理模块123用于根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。具体的，所述图像处理模块120用于将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配，并根据匹配的特征点、分辨率增强图像与匹配的图像的大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。
[0064]所述图像发送模块124用于将所述分辨率增强的图像发送至所述终端110。
[0065]本技术方案提供的图像处理系统，通过读取将待处理图像，并搜索与待处理图像相匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理。本技术方案中，本地终端中存储的匹配图像有限，通过进行搜索，可以搜索到匹配的图像。因此，本技术方案提供的图像处理方法能够快速且方便的实现图像分辨率增强。
[0066]请参阅图3，本技术方案的另一实施方式提供一种图像处理系统200，所述图像处理系统200包括终端210及服务器220。
[0067]所述终端210用于向所述服务器220上传待处理的图像，并接收所述服务器220返回的匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理，得到分辨率增强的图像。所述终端可以为手机、电脑等能够连接于网络中的电子设备。所述待处理的图像可以是所述终端拍摄获得。
[0068]所述服务器220用于读取所述待处理图像并搜索与所述待处理图像匹配的图像，并将得到的匹配的图像发送至所述终端210。
[0069]具体的，所述终端210包括图像上传模块211及图像获取模块212及图像处理模块213。所述图像上传模块211用于向服务器220上传待处理的图像。所述图像获取模块212用于接收所述服务器220与所述待处理图像匹配的图像。所述图像处理模块213用于根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。具体的，所述图像处理模块213用于将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配，并根据匹配的特征点、分辨率增强图像与匹配的图像的大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。
[0070]所述服务器220包括图像接收模块221、图像匹配模块222及图像发送模块223。
[0071]所述图像接收模块221用于接收所述终端210发送的待处理图像。
[0072]所述图像匹配模块222用于搜索并获取与所述待处理图像匹配的图像。具体的，所述图像匹配模块222可以采用如下方式得到匹配的图像。首先，筛选得到灰度匹配的图像。具体的，可以采用灰度直方图的方法搜索到灰度匹配的图像。根据待处理图像的灰度直方图的信息，搜索与其灰度直方图相近似的图像。然后，采用特征点匹配方法在得到的灰度匹配的图像中筛选得到特征点匹配的图像。在待处理图像及所述灰度匹配的图像中提取分别特征点，然后再判断所述待处理图像中提取的特征点与灰度匹配的图像的特征点匹配情况，判断得到匹配的图像。所述特征点可以是局部的极大值点、局部边缘或者角等。所述特征点的提取及匹配的方法可以采用先有技术中特征点的提取及匹配的算法实现。最后，对待处理图像与特征点匹配图像进行矩阵分解得到奇异值，得到与待处理图像匹配的图像。根据所述待处理图像与特征点匹配图像的转化为数字图像，从而可以采用一个矩阵来表示对应的一个图像。对每个图像对应的矩阵进行分解，从而计算出每个矩阵对应的奇异值，即每个图像对应一个奇异值。所述奇异值具有稳定性、比例不变性、旋转不变性和压缩性特征，具有良好的抗干扰和噪声的能力。从而可以得到一个与所述待处理图像的奇异值最相近的奇异值对应的图像，即得到匹配的图像。
[0073]所述图像发送模块223用于将所述匹配的图像发送至所述终端110。
[0074]本技术方案提供的图像处理系统，搜索与待处理图像相匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理。本技术方案中，本地终端中存储的匹配图像有限，通过进行搜索，可以搜索到匹配的图像。因此，本技术方案提供的图像处理方法能够快速且方便的实现图像分辨率增强。
[0075]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种图像处理方法，包括步骤: 读取待处理的图像； 搜索与所述待处理图像匹配的图像；以及 根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，搜索与所述待处理图像匹配的图像的方法包括: 筛选得到灰度匹配的图像； 采用特征点匹配方法在得到的灰度匹配的图像中筛选得到特征点匹配的图像；以及 对待处理图像与特征点匹配图像进行矩阵分解得到奇异值，并比较得到与待处理图像匹配的图像。
3.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述匹配的图像的分辨率大于所述待处理图像的分辨率，根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强，得到分辨率增强图像的方法包括: 将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配；以及 根据匹配的特征点、待处理图像与匹配的图像的像素大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的 像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。
4.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在网络内搜索与所述待处理图像匹配的图像,所述网络为LTE网络。
5.一种图像处理系统，其包括终端及服务器，所述终端，用于向所述服务器上传待处理的图像；所述服务器，用于读取并搜索与所述待处理图像匹配的图像，并根据所述匹配的图像对所述待处理图像进行分辨率增强处理，并将处理后得到的分辨率增强图像发送至所述终端。
6.如权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，所述服务器包括: 图像接收模块，用于读取所述终端发送的待处理图像； 图像匹配模块，用于搜索并获取与所述待处理图像匹配的图像； 图像处理模块，用于根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。
7.如权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，图像处理模块用于将待处理图像与匹配的图像进行特征点匹配，并根据匹配的特征点、分辨率增强图像与匹配的图像的大小比例，按照特征向量求取匹配图像对应的像素点的像素值，并采用求取的像素值替代待处理图像的对应像素，从而得到分辨率增强的图像。
8.如权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，所述服务器还包括图像发送模块，所述图像发送模块用于向终端发送分辨率增强的图像，所述终端还包括图像获取模块，所述图像获取模块用于接收所述图像发送模块发送的分辨率增强的图像。
9.一种图像处理系统，其包括终端及服务器，所述终端用于向所述服务器上传待处理的图像，并接收所述服务器返回的匹配的图像，根据所述匹配的图像对所述待处理的图像进行分辨率增强处理，得到分辨率增强的图像，所述服务器用于读取所述待处理的图像并搜索与所述待处理图像匹配的图像，并将得到的匹配的图像发送至所述终端。
10.如权利要求9所述的图像处理系统，其特征在于，所述终端包括图像上传模块、图像获取模块及图像处理模块，所述图像上传模块用于向服务器上传待处理的图像，所述图像获取模块用于接收所述服务器与所述待处理图像匹配的图像，所述图像处理模块用于根据所述匹配的图像对所述待 处理的图像进行增强分辨率处理，得到分辨率增强的图像。
【文档编号】H04L29/06GK103985102SQ201410236178
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】王栋栋 申请人:宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司