一种基于方向检测的图像插值方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种图像插值方法。为了解决现有方向插值方法存在受外界干扰而产生方向判断误差的问题，本发明专利技术提供一种精确的基于方向检测的图像插值方法及装置。基于方向检测的图像插值方法包括如下步骤：ａ．对待处理像素进行插值方向检测获得像素的插值方向信息；ｂ．利用插值方向检测的结果对待处理像素进行插值，还包括在步骤ａ与步骤ｂ之间的步骤ａ｀：利用待处理像素邻近像素的插值方向信息对步骤ａ得到的结果进行校正；步骤ｂ中利用经过步骤ａ｀校正的边插值向检测结果对所述的待处理像素进行插值。本发明专利技术可以降低或消除噪声等外界干扰对插值方向检测结果的影响，得到更为精确的插值结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字图像处理技术，特别是一种图像插值方法。技术背景在数字图像处理中，常常需要进行图像插值处理，例如对隔行图像进行去隔行处理，或 对图像的尺寸进行缩放处理都需要应用到图像插值操作。目前常采用的图像插值方法有三种像素复制、二次线性插值及方向滤波。其中方向滤 波又称为方向插值，用于获得待处理像素的插值结果。方向滤波的主要方法是先要检测待处 理像素的插值方向，根据插值方向对待处理像素进行插值。可见，在采用方向滤波方法时， 插值方向检测的准确性(或方向检测的鲁棒性)是后续插值结果准确程度的基础。在实际应 用中，由于不可避免地存在噪声及存在图像之间的差异性，方向检测结果常常出现误差，导 致最终的插值结果不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种精确的基于方向检测的图像插值方法，解决现有方向插值 方法存在受外界干扰而产生插值方向判断误差的问题，提高最终插值结果的准确性。 本专利技术的另一目的是提供实现上述方法的装置。本专利技术的技术思想是在插值方向检测后，利用待处理像素邻近像素的插值方向信息对插 值方向检测的结果进行校正，从而获得更为精确的插值方向结果，利用该结果进行后续的插 值处理。进一步，选择适当的待处理像素对其进行平滑处理。本专利技术的技术方案如下一种基于方向检测的图像插值方法，包括如下步骤a、对待处理像素进行插值方向检测 获得像素的插值方向信息；b、利用插值方向检测的结果对待处理像素进行插值，还包括在步 骤a与步骤b之间的步骤a':利用待处理像素邻近像素的插值方向信息对步骤a得到的结果 进行校正；步骤b中利用经过步骤a'校正的插值方向检测结果对所述的待处理像素进行插值。所述步骤a'包括如下步骤根据待处理像素邻近像素的插值方向信息分别对所述邻近像 素赋予校正参数；将待处理像素在步骤a得到的所述插值方向信息与所述校正参数利用校正 规则进行处理，得到待处理像素校正后的插值方向信息。所述待处理像素邻近像素为待处理像素周围八个像素，所述八个像素的插值方向为己知；根据已知的插值方向将八个像素分类，所得类别对应设定的校正参数，从而对所述邻近像素 赋予校正参数。在划分了四个象限的平面坐标系中，插值方向以过原点的直线表示，所述类别为 类别0:所述直线为垂直或水平方向； 类别l:所述直线同时落入第1和第3象限； 类别2:所述直线同时落入第2和第4象限。所述校正规则为待处理像素插值方向信息与校正参数的代数和。所述代数和运算后利用截断函数对代数和结果进行处理，截断函数的作用在于使所述代 数和的结果符合插值方向信息结果的范围，经过截断函数处理的结果为得到的待处理像素校 正后的插值方向信息。在步骤b后还包括步骤C:根据待处理像素邻近像素间的相关性选择对待处理像素进行 平滑处理。步骤C所述相关性是指不同像素亮度值的差值的绝对值与预定值比较的结果。 所述相关性同时满足下述3个条件时对待处理像素进行平滑处理1) min础〈thdi;2) maxdiff>thd2;3) Dgh>thd3;其中，th山至thd3为预先设定的阈值；mindiff为待处理像素邻近两个像素亮度值差值的绝 对值的最小值；maxd,ff为待处理像素邻近两个像素亮度值差值的绝对值的最大值；Dgh为在待 处理像素插值方向上邻近两个像素亮度值差值的绝对值。所述平滑处理采用系数为1-2-1的低通滤波方法。实现一种基于方向检测的图像插值方法的装置，包括插值方向检测单元、校正单元和插 值单元，所述插值方向检测单元与校正单元连接，校正单元还与插值单元连接；插值方向检 测单元用于获取待处理像素的插值方向信息，校正单元用于对插值方向检测单元的结果进行 校正，插值单元用于根据校正单元得到校正后的插值方向信息对像素进行插值。所述校正单元还包括校正参数获取子单元和校正结果获取子单元；所述校正参数获取子 单元利用插值方向检测单元得到的待处理像素的插值方向信息对所述像素赋予校正参数，并 将校正参数传输给校正结果获取子单元；所述校正结果获取子单元利用校正规则对插值方向 检测单元获得的待处理像素的插值方向信息和校正参数获取子单元得到的校正参数进行处理。还包括平滑处理单元，所述平滑处理单元与插值单元连接用于对插值单元得到的结果进 行像素相关性判断并根据判断结果选择特定待处理像素进行平滑处理。本专利技术的技术效果人的视觉对一幅图像中边缘方向的判断并不局限于一个像素，而是将一个区域作为判断 的对象，即结合一个区域内一组像素进行判断，利用构成边缘的像素之间的关系对边缘方向 进行判断。本专利技术正是利用了这一原理，利用待处理像素邻近像素的插值方向信息对待处理 像素的插值方向进行校正。这可以对现有的插值方向检测结果进行有效校正，降低或消除噪 声等外界干扰对插值方向检测结果的影响，得到更为精确的插值方向信息，对于后续的插值 运算提供了准确的基础。本专利技术在完成插值步骤后，对符合一定条件的像素进行平滑处理。因为经过插值处理后 的图像有时会出现锯齿(jaggies)现象，特别是在一些比较细致的斜向边缘或斜线处，这种情况更加明显，有时甚至出现断线。经过选择性平滑处理后，可以明显消除锯齿现象和断线 现象。本专利技术之所以采用选择性平滑处理，是基于经过前面的插值后大部分像素已经得到正 确的插值处理，平滑处理步骤只需针对少数可能出现问题的像素进行，这避免了误校正，保 证了图像质量。实现本专利技术方法的装置可以获得更高质量的图像处理结果。 附图说明图1为本专利技术的插值方法流程框图；图2为进行插值方向校正时像素关系图；图3为辅助插值方向校正对待处理像素周围空间的区域划分；图4为辅助说明平滑处理时像素间关系图；图5为实现基于方向检测的图像插值方法的装置原理图；图6为平滑处理单元原理图；图7为校正单元原理图；图8为1-2-1低通滤波器原理图；图9为普通图像插值方法处理图像的效果图；图IO为采用本专利技术图像插值方法处理后图像的效果图。具体实施方式在本部分将结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。图1揭示了本专利技术基于方向检测的图像插值方法的步骤，在此分步骤说明。(1)插值方向检测 在本步骤首先对输入的待处理像素信息进行插值方向检测。在这里采用一阶差分的方法进行待处理像素插值方向检测，即计算待处理像素邻近像素 间亮度的差值，如果该差值越小，即该方向是插值方向的可能性越高；相反，如果该差值越 大，则该方向是插值方向的可能性也越低。 一般来说，取其中得到的最小值作为像素的插值 方向的值。插值方向检测还可以利用很多类似的现有技术，在此不进行更多的列举。 (2)插值方向校正本步骤中将对插值方向检测的结果进行校正。插值方向校正采用的方法利用了待处理像 素邻近像素的插值方向信息对待处理像素的插值方向进行校正。如图2所示，有网格填充的 点为待插值像素，空白的点为原像素(即己具备完整信息的像素)，像素D、 E、 F所在行上 方标注的数字作为表明像素插值方向的坐标。其中像素A为当前待处理像素，则像素B、 C、 D、 E、 F、 G、 H和I为八个待处理像素的邻近像素。当进行到插值方向校正时，经过前面的 插值方向检测阶段已经获得了 A-I九个像素的初步插值方向，利用B-I八个像素的初步插值 方向作为像素A插值方向的校正因子。如图3所示，以像素A为中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于方向检测的图像插值方法，包括如下步骤：ａ、对待处理像素进行插值方向检测获得像素的插值方向信息；ｂ、利用插值方向检测的结果对待处理像素进行插值，其特征在于还包括在步骤ａ与步骤ｂ之间的步骤ａ′：利用待处理像素邻近像素的插值方向信息对步骤ａ得到的结果进行校正；步骤ｂ中利用经过步骤ａ′校正的插值方向检测结果对所述的待处理像素进行插值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周津，柳崎峰，
申请(专利权)人：宝利微电子系统控股公司，
类型：发明
国别省市：KY[开曼群岛]