一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法及设备技术

本发明专利技术提供一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法和显示设备，该方法包括：获取包括多个像素的输入图像；从多个像素中获取在至少两个方向上临近待计算像素DS Pixel的至少两个像素以获得至少四个第一相邻像素，并计算每个第一相邻像素在至少两个方向上的理论值；获取理论值与对应原始值间的误差，并根据误差确定用于计算DS Pixel的权重系数；以及根据权重系数和加权立方插值计算模型计算DS Pixel的估计值，并且针对目标图像中其余DS Pixel均采用上述步骤计算得到相应的估计值，以得到缩减像素采样处理图像。利用本发明专利技术，避免了基于Subpixel的DS方式颜色混叠的现象，同时可以得到清晰的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法及设备
本专利技术设计图像处理
，尤其涉及一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法及设备。
技术介绍
现有的便携式多媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)，在显示图像时通常都是低解析度的显示。当输入到这些设备的内容为高解析度时，需要对高解析度的内容做DS(缩减像素采样，Downsampling)处理。例如，将解析度为1280*960的内容通过DS处理将解析度降为640*480。目前的DS方式可分为Pixel-basedDS(基于像素的缩减像素采样)和Subpixel-basedDS(基于子像素的缩减像素采样)，在利用APD(AveragePixel-basedDS，基于像素平均值的缩减像素采样)处理时获取诸如4个像素的RGB值并计算平均值而得到一个新的RGB值，这样的DS方式虽然计算简单，但是会导致解析度降低、图像模糊的问题。在利用Subpixel-basedDS处理时获取斜角方向的子像素RGB值得到新的图像，这种方式获得图像比经过APD方式获得的图像清晰，但是会出现颜色混叠的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法及设备，能够获得清晰的图像以及避免颜色混叠。本专利技术提供一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法，所述方法包括：获取输入图像，所述输入图像包括多个像素；从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近目标图像中待计算像素DSPixel的至少两个像素以获得至少四个第一相邻像素，并分别计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值；获取所述至少四个第一相邻像素中每个像素的理论值与对应的原始值之间的误差，并根据所述误差确定用于计算所述DSPixel的权重系数；以及根据所述权重系数以及针对所述DSPixel预先建立的加权立方插值计算模型计算所述DSPixel的估计值，并且针对所述目标图像中其余DSPixel，均采用上述步骤计算得到相应的估计值，以得到缩减像素采样处理图像。其中，所述获取输入图像的步骤之后还包括：从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近所述DSPixel的至少四个像素以获得至少八个第二相邻像素，并根据所述至少八个第二相邻像素建立所述加权立方插值计算模型。其中，所述至少两个方向为相对于所述DSPixel的0度、45度、90度以及135度的四个方向，并获得16个第二相邻像素，所述加权立方插值的计算模型为：pm＝k0(λ1A+λ2B+λ3C+λ4D)+k45(λ1Ph1+λ2Ph2+λ3Ph3+λ4Ph4)+k90(λ1E+λ2F+λ3G+λ4H)+k135(λ1Ph5+λ2Ph6+λ3Ph7+λ4Ph8)；其中，pm为DSPixel，λ1、λ2、λ3、λ4为立方插值系数，Ph1～Ph4为所述输入图像的多个像素中位于pm的45度方向上且临近pm的4个像素，Ph5～Ph8为所述输入图像的多个像素中位于pm的135度方向上临近pm的4个像素；A、B、C、D为所述输入图像的多个像素中位于pm的0度方向上临近pm的4个像素；E、F、G、H为所述输入图像的多个像素中位于pm的90度方向上临近pm的4个像素；k0、k45、k90、k135为权重系数，且k0+k45+k90+k135＝1。其中，根据如下公式确定A、B、C、D、E、F、G、H的值：W1＝λ1Pn1+λ2Pn2+λ3Pn3+λ4Pn4(一)W2＝λ1Pm1+λ2Pm2+λ3Pm3+λ4Pm4(二)其中，分别获取的相对于所述DSPixel的0度、45度、90度以及135度的四个方向上的4个像素形成4*4像素矩阵，公式(一)用于计算A、B、C、D的值，Pn1、Pn2、Pn3、Pn4为所述像素矩阵中位于每一列的4个像素；公式(二)用于计算E、F、G、H的值，Pm1、Pm2、Pm3、Pm4为所述像素矩阵中位于每一行的4个像素。其中，所述至少两个方向为相对于所述DSPixel的45度以及135度二个方向，并获得8个第二相邻像素，所述加权立方插值的计算模型为：pm＝k45(λ1Ph1+λ2Ph2+λ3Ph3+λ4Ph4)+k135(λ1Ph5+λ2Ph6+λ3Ph7+λ4Ph8)；其中，pm为DSPixel，λ1、λ2、λ3、λ4为立方插值系数，Ph1～Ph4为所述输入图像的多个像素中位于pm的45度方向上且临近pm的4个像素，Ph5～Ph8为所述输入图像的多个像素中中位于pm的135度方向上且临近pm的4个像素；k45、k135为权重系数，且k45+k135＝1。其中，所述计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值包括：将所述至少四个第一相邻像素中的每个像素的原始值代入立方插值公式以计算所述像素在所述至少两个方向上的理论值，其中，所述立方插值公式为：P’j1(x)＝λ1Pj2+λ2Pj3+λ3Pj4+λ4Pj5；其中，x为所述方向对应的值，Pj1、Pj2、Pj3、Pj4、Pj5为所述输入图像的多个像素中位于所述DSPixel的x值对应方向上且临近所述DSPixel的像素，且Pj1为Pj2、Pj3、Pj4、Pj5的的插值。为解决上述问题，本专利技术还提供一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示设备，输入一包括多个像素的图像，包括：像素理论值计算单元，用于从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近所述DSPixel的至少两个相邻像素以获得至少四个第一相邻像素，并分别计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值；加权立方插值计算单元，用于从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近目标图像中待计算像素DSPixel的至少四个像素以获得至少八个第二相邻像素，并根据所述至少八个第二相邻像素预先建立计算所述DSPixel的加权立方插值计算模型；权重系数计算单元，用于获取所述至少四个第一相邻像素中每个像素的理论值与对应原始值之间的误差，并根据所述误差确定用于计算所述DSPixel的权重系数；以及DSPixel计算单元，用于根据所述权重系数选择对应的加权立方插值计算模型计算所述DSPixel的估计值；其中，所述显示设备对所述目标图像中每一DSPixel进行相应估计值的计算，以得到缩减像素采样处理图像。其中，所述至少两个方向为相对于所述DSPixel的0度、45度、90度以及135度的四个方向，并相应获得16个相邻像素，所述加权立方插值计算单元预先建立的加权立方插值的计算模型为：pm＝k0(λ1A+λ2B+λ3C+λ4D)+k45(λ1Ph1+λ2Ph2+λ3Ph3+λ4Ph4)+k90(λ1E+λ2F+λ3G+λ4H)+k135(λ1Ph5+λ2Ph6+λ3Ph7+λ4Ph8)；其中，pm为DSPixel，λ1、λ2、λ3、λ4为立方插值系数，Ph1～Ph4为所述输入图像的多个像素中位于pm的45度方向上且临近pm的4个像素，Ph5～Ph8为所述输入图像的多个像素中位于pm的135度方向上临近pm的4个像素；A、B、C、D为所述输入图像的多个像素中位于pm的0度方向上临近pm的4个像素；E、F、G、H为所述输入图像的多个像素中位于pm的90度方向上临近p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法，其特征在于，所述方法包括：获取输入图像，所述输入图像包括多个像素；从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近目标图像中待计算像素DS Pixel的至少两个像素以获得至少四个第一相邻像素，并分别计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值；获取所述至少四个第一相邻像素中每个像素的理论值与对应的原始值之间的误差，并根据所述误差确定用于计算所述DS Pixel的权重系数；以及根据所述权重系数以及针对所述DS Pixel预先建立的加权立方插值计算模型计算所述DS Pixel的估计值，并且针对所述目标图像中其余DS Pixel，均采用上述步骤计算得到相应的估计值，以得到缩减像素采样处理图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于缩减像素采样处理的低解析度显示方法，其特征在于，所述方法包括：获取输入图像，所述输入图像包括多个像素；从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近目标图像中待计算像素DSPixel的至少两个像素以获得至少四个第一相邻像素，并分别计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值；获取所述至少四个第一相邻像素中每个像素的理论值与对应的原始值之间的误差，并根据所述误差确定用于计算所述DSPixel的权重系数；以及根据所述权重系数以及针对所述DSPixel预先建立的加权立方插值计算模型计算所述DSPixel的估计值，并且针对所述目标图像中其余DSPixel，均采用上述步骤计算得到相应的估计值，以得到缩减像素采样处理图像；所述计算所述至少四个第一相邻像素中每个像素在所述至少两个方向上的理论值包括：将所述至少四个第一相邻像素中的每个像素的原始值代入立方插值公式以计算所述像素在所述至少两个方向上的理论值，其中，所述立方插值公式为：P’j1(x)＝λ1Pj2+λ2Pj3+λ3Pj4+λ4Pj5；其中，x为所述方向对应的值，Pj2、Pj3、Pj4、Pj5为所述输入图像的多个像素中位于所述第一相邻像素的x值对应方向上且临近所述第一相邻像素的像素，且P’j1为Pj2、Pj3、Pj4、Pj5的插值，λ1、λ2、λ3、λ4为立方插值系数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取输入图像的步骤之后还包括：从所述输入图像的多个像素中获取在至少两个方向上分别临近所述DSPixel的至少四个像素以获得至少八个第二相邻像素，并根据所述至少八个第二相邻像素建立所述加权立方插值计算模型。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少两个方向为相对于所述DSPixel的0度、45度、90度以及135度的四个方向，并获得16个第二相邻像素，所述加权立方插值的计算模型为：pm＝k0(λ1A+λ2B+λ3C+λ4D)+k45(λ1Ph1+λ2Ph2+λ3Ph3+λ4Ph4)+k90(λ1E+λ2F+λ3G+λ4H)+k135(λ1Ph5+λ2Ph6+λ3Ph7+λ4Ph8)；其中，pm为DSPixel，λ1、λ2、λ3、λ4为立方插值系数，Ph1～Ph4为所述输入图像的多个像素中位于pm的45度方向上且临近pm的4个像素，Ph5～Ph8为所述输入图像的多个像素中位于pm的135度方向上临近pm的4个像素；A、B、C、D为位于pm的0度方向上临近pm的4个立方插值像素；E、F、G、H为位于pm的90度方向上临近pm的4个立方插值像素；k0、k45、k90、k135为权重系数，且k0+k45+k90+k135＝1。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定A、B、C、D、E、F、G、H的值：W1＝λ1Pn1+λ2Pn2+λ3Pn3+λ4Pn4(一)W2＝λ1Pm1+λ2Pm2+λ3Pm3+λ4Pm4(二)其中，分别获取的相对于所述DSPixel的0度、45度、90度以及135度的四个方向上的4个像素形成4*4像素矩阵，公式(一)用于计算A、B、C、D的值，Pn1、Pn2、Pn3、Pn4为所述像素矩阵中位于每一列的4个像素；公式(二)用于计算E、F、G、H的值，Pm1、Pm2、Pm3、Pm4为所述像素矩阵中位于每一行的4个像素。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少两个方向为相对于所述DSPixel的45度以及135度二个方向，并获得8个第二相邻像素，所述加权立方插值的计算模型为：pm＝k45(λ1Ph1+λ2Ph2+λ3Ph3+λ4Ph4)+k135(λ1Ph5+λ2Ph6+λ3Ph7+λ4Ph8)；其中，pm为D...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡厚亮，李浩，朱立伟，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44