專利名稱：圖像處理方法和圖像處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法和圖像處理設(shè)備，其能夠?qū)D像數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮編碼 和解碼。
背景技術(shù)：
虛擬顯微鏡系統(tǒng)包括能夠獲得圖像數(shù)據(jù)的顯微鏡設(shè)備以及處理所述圖像數(shù)據(jù)的 計(jì)算機(jī)。虛擬顯微鏡系統(tǒng)對(duì)放置有標(biāo)本的整個(gè)顯微鏡載片成像，并且將圖像存儲(chǔ)并顯示為 數(shù)字圖像。在虛擬顯微鏡系統(tǒng)中，希望虛擬顯微鏡系統(tǒng)的可操作性等于或高于真實(shí)顯微鏡 的可操作性。所希望的操作之一是如真實(shí)顯微鏡中一樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)微動(dòng)聚焦旋鈕來(lái)改變焦點(diǎn) 位置以允許相對(duì)于任意焦平面進(jìn)行觀察的操作。上述操作是利用景深非常小的顯微鏡光學(xué) 系統(tǒng)來(lái)觀察具有一定厚度的樣品所必需的操作。具體地講，在診斷學(xué)領(lǐng)域，上述操作對(duì)于檢 驗(yàn)員通過(guò)一邊改變焦點(diǎn)一邊進(jìn)行觀察來(lái)掌握三維細(xì)胞結(jié)構(gòu)而言是有用的。在虛擬顯微鏡系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)上述操作，通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置對(duì)樣品成像而獲 得的圖像的數(shù)據(jù)集(以下稱為“焦面圖像”)是必需的(見(jiàn)圖1)。因此，從一個(gè)樣品獲得大 量圖像數(shù)據(jù)。鑒于此，在虛擬顯微鏡系統(tǒng)中，執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的壓縮。例如，日本特許專利申請(qǐng)No. 2007-11977(以下稱為專利文獻(xiàn)1)公開了一種壓縮 方法，其包括對(duì)多個(gè)焦面圖像使用幀間編碼。在幀間編碼中，確定彼此相鄰的幀之間的差。 另外，在專利文獻(xiàn)1中，還描述了定義用作基準(zhǔn)的焦面，并且利用依賴于光學(xué)參數(shù)的模糊變 化以及相對(duì)于基準(zhǔn)焦面的Z坐標(biāo)變化來(lái)執(zhí)行模糊-補(bǔ)償預(yù)測(cè)，以便執(zhí)行壓縮。另外，在虛擬顯微鏡系統(tǒng)中希望實(shí)現(xiàn)的另一操作是待觀察圖像的放大倍率的高速 切換。在真實(shí)顯微鏡中，通常，首先通過(guò)低放大倍數(shù)透鏡觀看整個(gè)顯微鏡載片，然后通過(guò)將 當(dāng)前透鏡切換為依次使用的更高放大倍數(shù)的透鏡來(lái)逐漸增加觀察的細(xì)節(jié)水平。在典型的虛 擬顯微鏡系統(tǒng)中，產(chǎn)生通過(guò)從所成像的原始圖像數(shù)據(jù)逐漸降低分辨率而獲得的各種分辨率 的圖像數(shù)據(jù)集(見(jiàn)圖2)并將其存儲(chǔ)，并且根據(jù)由用戶確定的圖像顯示范圍的任意規(guī)格以及 任意分辨率來(lái)讀取并顯示相關(guān)圖像數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻(xiàn)1所公開的幀間編碼處理中，編碼/解碼處理量，特別是對(duì)基準(zhǔn) 圖像的編碼/解碼處理量非常大。因此，恐怕通過(guò)觀察圖像實(shí)現(xiàn)診斷的效率可能降低。另 外，需要在編碼/解碼期間存儲(chǔ)基準(zhǔn)圖像的大容量存儲(chǔ)器，這導(dǎo)致成本增加。另外，如上述 典型的虛擬顯微鏡系統(tǒng)中一樣，每個(gè)焦面需要各種分辨率的圖像，因此圖像數(shù)據(jù)總量非常 巨大。另外，在采用專利文獻(xiàn)1中的幀間編碼處理來(lái)壓縮各分辨率的圖像數(shù)據(jù)的情況 下，為了對(duì)任意分辨率和焦點(diǎn)位置處的焦面圖像進(jìn)行解碼，在對(duì)此焦面圖像解碼之前，必須 對(duì)沿焦點(diǎn)方向與上述焦面圖像相鄰的相同分辨率的焦面圖像進(jìn)行解碼。因此，在任意焦面
4圖像的解碼之前需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，因此這是無(wú)益處的。另外，可以想到在分辨率彼此不同的各圖像之間執(zhí)行預(yù)測(cè)編碼的處理。然而，在這 種情況下，為了對(duì)任意分辨率和任意焦點(diǎn)位置處的焦面圖像解碼，在對(duì)此焦面圖像解碼之 前，必須對(duì)上述位置中的與被定義為基準(zhǔn)圖像的焦面圖像處于相同分辨率下的焦面圖像進(jìn) 行解碼。因此，在此情況下，同樣有在對(duì)任意焦面圖像解碼之前需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。 如上所述，期望提供一種有效的壓縮處理。鑒于上述情況，需要提供一種圖像處理方法和圖像處理設(shè)備，其能夠以高壓縮率 對(duì)相應(yīng)的多個(gè)焦點(diǎn)位置處的各種分辨率的圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行編碼。另外，需要提供一種圖像處理方法和圖像處理設(shè)備，其能夠有效地對(duì)相應(yīng)的多個(gè) 焦點(diǎn)位置處的各種分辨率的圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行編碼。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供一種圖像處理設(shè)備，其包括預(yù)測(cè)部分、差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生 部分和編碼部分。預(yù)測(cè)部分對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從 而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，所述尺寸縮小的基 準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在所述 多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)。差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分針對(duì) 多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置，產(chǎn)生焦面圖像與預(yù)測(cè)部分所產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù) 測(cè)圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)。編碼部分對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分所產(chǎn) 生的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中，作為壓縮編碼的結(jié)果，可獲得尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面 圖像以及各焦點(diǎn)位置處的差分?jǐn)?shù)據(jù)。因此，與通常采用的對(duì)各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像進(jìn)行 壓縮的壓縮處理相比，壓縮率增大。另外，尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像用作基準(zhǔn)圖像，因此使 用的存儲(chǔ)器容量以及總處理量可進(jìn)一步減少。預(yù)測(cè)部分可通過(guò)放大濾波器和模糊補(bǔ)償濾波器執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)部分可基于多個(gè)基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)。這樣，可增加 放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)的精度，因此可提高壓縮效率。另外，即使在找到多個(gè)聚焦的焦面 的情況下，也可執(zhí)行高精度的預(yù)測(cè)。所述圖像處理設(shè)備還可包括尺寸縮小部分，該尺寸縮小部分縮小基準(zhǔn)焦面圖像的 尺寸，從而產(chǎn)生尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像。焦面圖像可以是通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行立體成像而獲得的圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供一種圖像處理方法，包括對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦 面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率 間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲 得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面 圖像的基準(zhǔn)；針對(duì)多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置，產(chǎn)生焦面圖像與所產(chǎn)生的放大倍率間模 糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)；以及對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及所產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù) 進(jìn)行編碼。在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中，作為壓縮編碼的結(jié)果，可獲得尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面 圖像以及各焦點(diǎn)位置處的差分?jǐn)?shù)據(jù)。因此，與通常采用的對(duì)各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像進(jìn)行 壓縮的壓縮處理相比，壓縮率增大。另外，尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像用作基準(zhǔn)圖像，因此使用的存儲(chǔ)器容量以及總處理量可進(jìn)一步減少。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供一種圖像處理設(shè)備，其包括解碼部分、預(yù)測(cè)部分 和恢復(fù)部分。解碼部分對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述編碼數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面 圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼而獲得的，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面 圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而 獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)是通過(guò)針對(duì)多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置確定 焦面圖像與放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之差而獲得的，所述放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖 像是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)而獲得的。預(yù)測(cè)部分對(duì) 由解碼部分解碼出的尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生多 個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像?；謴?fù)部分將由預(yù)測(cè)部分產(chǎn)生 的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與由解碼部分產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù)相組合，從而恢復(fù)多個(gè)焦點(diǎn) 位置中各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像。為了恢復(fù)各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像，僅需要執(zhí)行一次基準(zhǔn)圖像的解碼就足夠了。 因此，解碼期間的處理量減少。因此，可更快速地執(zhí)行處理，并且可減小使用的存儲(chǔ)器容量。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供一種圖像處理方法，包括對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解 碼，所述編碼數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼而獲得的，所 述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像 用作通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)，所述差分?jǐn)?shù) 據(jù)是通過(guò)針對(duì)多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置確定焦面圖像與放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖 像之差而獲得的，所述放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí) 行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)而獲得的；對(duì)解碼出的尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍 率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖 像；將產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與解碼出的差分?jǐn)?shù)據(jù)相組合，從而恢復(fù)多個(gè)焦 點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像。為了恢復(fù)各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像，僅需要執(zhí)行一次基準(zhǔn)圖像的解碼就足夠了。 因此，解碼期間的處理量減少。因此，可更快速地執(zhí)行處理，并且可減小使用的存儲(chǔ)器容量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以對(duì)相應(yīng)的多個(gè)焦點(diǎn)位置處的各種分辨率的圖像數(shù)據(jù) 集進(jìn)行高壓縮率的編碼。另外，相應(yīng)的多個(gè)焦點(diǎn)位置處的各種分辨率的圖像數(shù)據(jù)集可被高 效地編碼。


圖1是焦面圖像的說(shuō)明圖；圖2是焦面圖像的金字塔結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼處理的說(shuō)明圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼過(guò)程的流程圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的解碼過(guò)程的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的編碼處理的說(shuō)明圖；圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖8是本發(fā)明第五實(shí)施例的說(shuō)明圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的硬件構(gòu)造的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。<第一實(shí)施例>[1.圖像數(shù)據(jù)]首先，將描述圖像數(shù)據(jù)。圖1是焦面圖像的說(shuō)明圖。例如，提供給顯微鏡的圖像攝取裝置(未示出)以下面的方式對(duì)預(yù)定分辨率的樣 品(被攝體)2成像，其中樣品2被保持在兩個(gè)顯微鏡載片1和1之間。具體地講，例如，每 當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置向圖1的Z軸方向移動(dòng)預(yù)定距離時(shí)，圖像攝取裝置執(zhí)行成像。具有 各自景深的圖像I被稱為“焦面圖像I”。上述處理被稱為“虛擬滑動(dòng)”。圖2是在上述方法中攝取的焦面圖像的金字塔結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。在圖2中，水平軸是 聚焦方向軸(以下稱為“Z軸”)，垂直軸是放大倍率(分辨率)方向軸(以下稱為“M軸”)。 在圖2中，I(z，m)表示由Z軸方向上的ζ和M軸方向上的m限定的圖像。通常，每個(gè)焦面 圖像I(z，m)產(chǎn)生各種分辨率下的各條圖像數(shù)據(jù)I (z，l)、I (z，2)和I (z，3)，這些圖像數(shù)據(jù) 是通過(guò)將所成像的最大分辨率的圖像數(shù)據(jù)I (z，0)的分辨率逐漸降低而獲得的。每個(gè)焦面 圖像I(z，m)具有通過(guò)將上述圖像數(shù)據(jù)構(gòu)造成分層形式而獲得的金字塔結(jié)構(gòu)。[2.根據(jù)第一實(shí)施例的編碼處理]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼處理的概要的說(shuō)明圖。在圖3中，水平軸是 Z軸，垂直軸是M軸。這里，為了描述方便，每個(gè)焦面圖像I(z，m)被構(gòu)造成兩層。下層被設(shè) 為放大倍數(shù)較高的焦面圖像I (z，0)，上層被設(shè)為放大倍數(shù)較低的焦面圖像I (z，1)。放大倍率較高的焦面圖像I (z，0)是實(shí)際成像得到的圖像。在這種情況下，焦面圖 像Ι(ζ，0)是分辨率非常高(例如，60480X40320[像素])的圖像。放大倍率均較高的若干 焦面圖像Ι(ζ，0)被成像。通過(guò)根據(jù)預(yù)定基準(zhǔn)在上述的放大倍率均較高的焦面圖像I (z，0) 中選擇一個(gè)焦面圖像，然后通過(guò)已知的濾波器(例如，Lanczos濾波器)縮小所選焦面圖像 的尺寸，來(lái)獲得放大倍率較低的焦面圖像I (z，l)。任意m下的圖像的縮小率表示如下?？s小率Mag = 2任意m下的圖像的縮小尺寸(1/Mag) "Μ鑒于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和預(yù)測(cè)精度，可取的是縮小率為1/2。然而，也可選擇1/4、1/8 或更小的值作為縮小率。在此焦面圖像組中各自處于相同放大倍率的多個(gè)焦面圖像彼此具有某種關(guān)聯(lián)性， 因?yàn)樗龆鄠€(gè)焦面圖像是在相同觀察點(diǎn)處成像的圖像。例如，假設(shè)存在一個(gè)聚焦的焦面 (聚焦的焦面是一個(gè)平面)，通過(guò)利用表達(dá)式3所表示的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)來(lái)對(duì)模糊變化建模，而 上述焦面被定義為基準(zhǔn)。另外，在各種放大倍率的焦面圖像之間也建立預(yù)定關(guān)聯(lián)性。放大 倍率較高的焦面圖像Ι(ζ，0)與通過(guò)經(jīng)已知的濾波器(例如，由表達(dá)式1表示的Lanczos濾 波器)將放大倍率較低的焦面圖像I (ζ，1)放大而獲得的圖像彼此具有關(guān)聯(lián)性。第一實(shí)施 例的編碼處理是利用上述焦面圖像之間的關(guān)聯(lián)性以及上述處于各種放大倍率的焦面圖像 之間的關(guān)聯(lián)性來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓縮率的數(shù)據(jù)壓縮的一種編碼處理。
[3.編碼處理的細(xì)節(jié)]接下來(lái)，將描述第一實(shí)施例的編碼處理的細(xì)節(jié)。在第一實(shí)施例中，根據(jù)載入ROM 102中的程序由CPU 101來(lái)執(zhí)行利用上述焦面圖 像之間的關(guān)聯(lián)性以及上述處于各種放大倍率的焦面圖像之間的關(guān)聯(lián)性的編碼處理。ROM 102是計(jì)算機(jī)100上的主存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)100具有如圖9所示的典型構(gòu)造。所述程序使計(jì)算機(jī)100運(yùn)行為尺寸縮小部分、第一放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè) (inter-magnification-ratio blur-compensation prediction)部分、差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分 和輸出部分。尺寸縮小部分是將通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體成像而獲得的多個(gè)焦面圖 像中的至少一個(gè)焦面圖像的尺寸縮小的模塊，所述至少一個(gè)焦面圖像作為基準(zhǔn)焦面圖像。 第一放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)部分是這樣的模塊，其通過(guò)基于尺寸縮小后的基準(zhǔn)焦面圖像 執(zhí)行的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，來(lái)為多個(gè)焦點(diǎn)位置處的焦面圖像產(chǎn)生放大倍率間模糊補(bǔ) 償預(yù)測(cè)圖像。在這種情況下，各放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的放大倍率高于基準(zhǔn)焦面圖 像的放大倍率。差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分是生成在所產(chǎn)生的各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償 預(yù)測(cè)圖像與各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)的模塊。輸出部分是輸出尺寸縮小后 的基準(zhǔn)焦面圖像以及各焦點(diǎn)位置處的差分?jǐn)?shù)據(jù)作為編碼結(jié)果的模塊。圖4是示出編碼過(guò)程的流程圖。首先，CPU 101在均處于較高放大倍率的焦面圖像I (z，0)中選擇最佳聚焦的焦面 圖像作為基準(zhǔn)焦面圖像(步驟S101)。這里，基準(zhǔn)焦面圖像由I (0，0)指示。作為確定最佳 聚焦的焦面圖像的方法，以下面的方法為例。具體地講，在該方法中，檢查所成像的所有焦 面圖像的邊緣周圍的對(duì)比強(qiáng)度，在所有焦面圖像中具有最大對(duì)比強(qiáng)度的焦面圖像被確定為 基準(zhǔn)焦面圖像?；蛘?，可利用已知的焦點(diǎn)幀檢測(cè)技術(shù)來(lái)確定基準(zhǔn)焦面圖像。接下來(lái)，CPU 101通過(guò)已知的濾波器(例如，Lanczos)來(lái)縮小基準(zhǔn)焦面圖像I (0， 0)的尺寸，從而產(chǎn)生尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像1(0，1)(步驟S102)。由于此時(shí)縮小率變大， 所以對(duì)基準(zhǔn)圖像進(jìn)行編碼期間的處理量以及用于存儲(chǔ)編碼后的基準(zhǔn)圖像的存儲(chǔ)器大小可 減小。接下來(lái)，CPU 101執(zhí)行基于尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像I (0，1)進(jìn)行的放大倍率間模 糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生在任意Z位置處的處于較高放大倍率的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖 像 Ipred (Z，0)(步驟 S103)。放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)以下面的方式進(jìn)行。具體地講，各種類型的已知放大濾 波器以及由點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF)表示的模糊補(bǔ)償濾波器被應(yīng)用于尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像 I (0，1)。在這種情況下，根據(jù)模糊來(lái)應(yīng)用模糊補(bǔ)償濾波器，其在下面描述。例如，可使用以下述方式的放大濾波器定義的Lanczos。
[表達(dá)式1]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括預(yù)測(cè)部分，所述預(yù)測(cè)部分對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)， 從而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，所述尺寸縮小的 基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在所 述多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)；差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分針對(duì)所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置， 產(chǎn)生焦面圖像與所述預(yù)測(cè)部分所產(chǎn)生的所述放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之間的差分?jǐn)?shù) 據(jù)；以及編碼部分，所述編碼部分對(duì)所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及所述差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分 所產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所述預(yù)測(cè)部分通過(guò)放大濾波器和模糊補(bǔ) 償濾波器執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中所述預(yù)測(cè)部分基于多個(gè)基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí) 行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括尺寸縮小部分，所述尺寸縮小部分縮 小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸，從而產(chǎn)生尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所述焦面圖像是通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處 對(duì)被攝體進(jìn)行立體成像而獲得的圖像。
6.一種圖像處理方法，包括對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中 各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小 基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在所述多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝 體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)；針對(duì)所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置，產(chǎn)生焦面圖像與所產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ) 償預(yù)測(cè)圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)；以及對(duì)所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及所產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
7.一種圖像處理設(shè)備，包括解碼部分，所述解碼部分對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述編碼數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基 準(zhǔn)焦面圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼而獲得的，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基 準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行 成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)是通過(guò)針對(duì)所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦 點(diǎn)位置確定焦面圖像與放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之差而獲得的，所述放大倍率間模糊 補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像是通過(guò)對(duì)所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)而獲 得的；預(yù)測(cè)部分，所述預(yù)測(cè)部分對(duì)由所述解碼部分解碼出的尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放 大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ) 償預(yù)測(cè)圖像；恢復(fù)部分，所述恢復(fù)部分將由所述預(yù)測(cè)部分產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與由 所述解碼部分產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù)相組合，從而恢復(fù)所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像。
8. 一種圖像處理方法，包括對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述編碼數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù) 進(jìn)行編碼而獲得的，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得 的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖 像的基準(zhǔn)，所述差分?jǐn)?shù)據(jù)是通過(guò)針對(duì)所述多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置確定焦面圖像與放 大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之差而獲得的，所述放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像是通過(guò)對(duì)所 述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)而獲得的；對(duì)解碼出的尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生所述多 個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像；將產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與解碼出的差分?jǐn)?shù)據(jù)相組合，從而恢復(fù)所述多 個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的焦面圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理方法和圖像處理設(shè)備。該圖像處理設(shè)備包括預(yù)測(cè)部分，對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像執(zhí)行放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)，從而產(chǎn)生多個(gè)焦點(diǎn)位置中各焦點(diǎn)位置處的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，所述尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像是通過(guò)縮小基準(zhǔn)焦面圖像的尺寸而獲得的，所述基準(zhǔn)焦面圖像用作通過(guò)在所述多個(gè)焦點(diǎn)位置處對(duì)被攝體進(jìn)行成像而獲得的多個(gè)焦面圖像的基準(zhǔn)；差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分，針對(duì)多個(gè)焦點(diǎn)位置中的各焦點(diǎn)位置，產(chǎn)生焦面圖像與預(yù)測(cè)部分所產(chǎn)生的放大倍率間模糊補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)；以及編碼部分，對(duì)尺寸縮小的基準(zhǔn)焦面圖像以及差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生部分所產(chǎn)生的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102096932SQ20101056959
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者上森丈士, 中神央二, 北村卓也, 矢崎陽(yáng)一 申請(qǐng)人:索尼公司