用于隔行至渐进式变换的高级边缘自适应插值方法和系统技术方案

一种提高失常图象分辩率的边缘自适应插值方法，该方法包括下列步骤：　　　　接收用于第一组像素和第二组像素的数据；　　　　确定图象内的边缘是否通过位于第一和第二组像素之间的第一像素以及该边缘是以第一集合方向延伸还是以第二集合方向延伸从而识别选出的一集合方向，包括为第一和第二集合方向中的每个方向计算相关值；　　　　通过给选出的一集合方向选择最小相关值从而从所选的一集合方向中确定方向信号；　　　　在选出的方向信号上执行后处理程序从而基本消除可能的错误；以及　　　　根据所选方向确定第一像素的亮度值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体来说涉及图象处理方法和系统，具体来说涉及一种用于隔行至渐进式变换的高级边缘自适应插值方法和系统，其可以用来改善失常图象的分辩率。
技术介绍
隔行扫描方案已经在当前显示监视系统中被广泛采用，这些系统包括电视系统。在典型的隔行扫描系统中，视频场的序列在奇数场(例如含有奇数线的场)和偶数场(例如含有偶数线的场)之间交替。接收场序列的传统显示监视器再现在序列中的每个视频场。每个场显示在显示屏上，例如电视机。例如，首先利用奇数扫描线显示奇数场，然后利用偶数扫描线显示偶数场，等等。这种隔行扫描系统有许多缺陷，例如边缘闪烁、线闪烁以及线变形。而且，随着对运用大型屏幕显示的需求的增长，这些问题变得更加突出。隔行至非隔行的变换是消除这些问题的一种很好的解决方案。隔行至非隔行的变换包括在隔行信号中的两个相邻线之间产生丢失线。运动自适应隔行至非隔行的变换广泛地应用在当前可用于隔行至非隔行变换器中。在这种变换器中，每个像素被分成运动或静态的像素。对于每个静态像素，由于相邻场之间没有运动因此执行场介入以产生丢失的像素。对于图象的静态部分将保持同样的垂直分辨率。对于每个运动像素，执行场内插值以产生丢失的像素。通常，大多数变换器仅利用场内插值的垂直内插。对于图象的运动部分没有运动效果。但是，锯齿形的边缘可能导致具有斜纹边缘的图像对象。由插值引起的锯齿形的边缘具有视觉烦扰的缺陷，并且有时可能比隔行显示上糟糕的情况还要糟。利用边缘自适应插值来处理显示信号可以消除或减少可能由现有技术系统的运动自适应隔行至渐进式变换造成的锯齿形的边缘缺陷。边缘自适应插值将通过沿着边缘方向执行插值来解决该问题。为了沿着边缘方向执行插值，探测经过丢失的像素的边缘方向的方式是很重要的。沿着图像对象边缘进行的边缘自适应插值包括正确确定经过丢失的像素(该像素的产生用于形成在被转换的隔行扫描信号中存在的相邻线之间的插值线)的边缘的方向。现有的方法利用各种“窗口”尺寸来探测可能的边缘方向。例如，某些系统在丢失的像素周围利用“3×2”窗口，其仅允许探测三个(3)可能的方向。另一些方法利用象“7×2”那么大的窗口，其提供要探测的七个(7)可能的方向。这种方法的一种实例在序号为10/154，628的美国专利申请中描述过，其名为“Method and System for Edge-Adaptive Interpolation forInterlace-to-Progressive Concern(关于隔行至渐进的边缘自适应插值的方法和系统)”，该申请已经转让给本受让人并且在此作为参考完整地结合其全部内容。本领域普通技术人员将理解“7×2”窗口所需的计算要比“3×2”窗口的高很多。即，窗口尺寸越大所需的计算量就越大。此外，由于较大的窗口尺寸，因此存在错误边缘方向探测的极大可能性。一旦出现错误的边缘方向，在插值画面上就可能会出现视觉干扰点。因此，某些现有的边缘自适应插值方法仅采用“3×2”窗口以使计算量以及错误探测的可能性最小化。但由于“3×2”窗口，因此插值可以仅沿着45度、90度和135度方向变化。结果将显示出失真，即多个边缘仍将显示出锯齿形。利用“7×2”窗口的方法提供了一些对传统“3×2”系统的改进。但是，即使这些改进的方法在单个像素或点的周围执行探测，也没有有效地利用能够增加探测过程的精确度的相邻信息。本专利技术提供对这些现有的边缘自适应插值方法和系统的改进。尤其是，本专利技术提供一种改进的系统和方法，其在一个像素周围利用一个“9×2”窗口，与来自相邻像素的信息一起提供边缘自适应插值。
技术实现思路
本专利技术提供一种改进的边缘自适应插值的方法和系统。在一种实施例中，该方法利用“9×2”窗口以根据后处理探测边缘方向从而消除由于可能的错误边缘探测而引起的任何假象。还可以采用分级方案来减少所需的计算。首先，该方法沿着当前像素探测是否存在边缘。如果没有边缘，则边缘探测输出将为90度(将沿着垂直方向执行插值)。如果存在边缘，则该方法确定边缘方向是处于0和90度之间还是处于90和180度之间。一旦边缘方向分配给特定组(例如0-90度或90-180度)，则将在五个(5)可能方向当中探测边缘方向。上述边缘探测过程提供最初的边缘方向确定。为了进一步提高边缘探测精度，并消除错误边缘方向探测的可能性，对边缘方向信号应用后处理技术。在边缘信号后处理之后，边缘方向信息随之传到边缘自适应插值块以沿着所探测的边缘方向执行插值。另一种后处理技术也可以应用于边缘自适应插值信号以进一步消除由于错误的边缘方向探测而造成的可能的噪声。根据本专利技术的一个方面，提供一种提高失常(pixilated)图象分辩率的边缘自适应插值方法。该方法包括下列步骤接收用于第一组像素和第二组像素的数据；确定图象内的边缘是否通过位于第一和第二组像素之间的第一像素以及该边缘是以第一集合方向延伸还是以第二集合方向延伸从而识别选出的一集合方向，其中确定步骤包括为第一和第二集合方向中的每个方向计算相关值；通过给选出的一集合方向选择最小相关值从而从所选的一集合方向中确定方向信号；在选出的方向信号上执行后处理程序从而基本消除可能的错误；以及根据所选方向为第一像素确定亮度值。根据本专利技术的另一方面，提供一种提高失常图象分辩率的系统。该系统包括接收用于第一组像素和第二组像素的数据的第一部分。第二部分确定图象内的边缘是否通过位于第一和第二组像素之间的第一像素以及该边缘是以第一集合方向延伸还是以第二集合方向延伸从而识别选出的一集合方向。第二部分适于通过计算第一和第二集合方向中的每个方向相关值来作出确定。第三部分通过给选出的一集合方向选择最小相关值从而从所选的一集合方向中确定方向信号。第四部分在选出的方向信号上执行后处理程序从而基本消除可能的错误。该系统还包括第五部分，它根据所选方向确定第一像素的亮度值。通过参照附图并参考以下说明，本专利技术的这些和其他特征及优点将变得明显。附图说明附图1显示为本专利技术一种实施例中的可以用于探测边缘方向的9×2象素窗口。附图2是显示根据本专利技术的一种实施例的边缘自适应插值方法和系统的方块图。附图3是显示根据本专利技术的一种实施例的边缘方向探测方法和系统的方块图。附图4是显示根据本专利技术的一种实施例的基于相关性探测边缘方向的方法和系统的方块图。附图5是显示根据本专利技术的一种实施例的后处理边缘信号的方法和系统的方块图。附图6A是根据本专利技术的一种实施例的五点中值处理方法和系统中所用的一组像素。附图6B是显示根据本专利技术的一种实施例的五点中值处理方法和系统的方块图。附图7是显示根据本专利技术的一种实施例的执行边缘连续性检查的方法和系统的方块图。附图8是显示根据本专利技术的一种实施例的产生插值像素的方法和系统的方块图。附图9显示为根据本专利技术的一种实施例的后处理方法和系统中所用的一组像素。附图10是显示根据本专利技术的一种实施例的后处理方法和系统的方块图。附图11A是显现仅利用垂直插值的隔行至渐进式变换的结果的图象局部屏幕照片。附图11B是利用已提出的不进行后处理的边缘自适应插值方法和系统的一种实施例而进行了隔行至渐进式变换之后的附图11A中所示的图象局部屏幕照片。附图11C是利用已提出的包括本说明书所述的后处理的边缘自适应插值方法和系统的一种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·蒋，
申请(专利权)人：三叉微系统公司，
类型：发明
国别省市：