确定图像插值过程中的滤波器系数的方法及装置制造方法及图纸

一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法及装置，其包括：设定至少一个偏向角，并根据该偏向角计算至少一个滤波器系数；并在所述至少一个滤波器系数中，根据待插值点的梯度法向量角度与各偏向角之间的关系确定插值点对应的滤波器系数。或者，确定插值点的距离权重函数及角度权重函数，并根据所述距离权重函数和所述角度权重函数确定所述插值点对应的滤波器系数。之后，可以根据插值点的滤波器系数进行图像插值处理。可见，本发明专利技术实施例可以在进行插值过程中考虑插值点与待插值点之间的方向信息，从而可以有效利用相应的方向信息进行滤波器系数的确定，进而提高插值处理的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像编解码
，尤其涉及一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法及装置。
技术介绍
图像插值技术应用于图像的显示、编码等环节中。其具体包括当需要插值得到某一个位置的像素值时，则可以根据其周边位置已有的像素分别赋予不同的权值系数(即滤波器系数)进行加权计算得到该位置的值。相应的，需要插值的位置可以是输入图像中某些缺失像素值的位置点，或者，也可以是在进行图像放大的时候需要插入像素的位置点。 根据计算周围位置像素的权值的方式的不同，相应的图像插值可以分为线性插值和非线性插值。 相应的线性插值的数学表达可以表示为插值核函数h(x)和输入图像g(x)的卷积，相应的插值核函数描述了用于插值的像素(即插值点的像素)与待插值像素(待插值点的像素)间的函数关系，例如，插值点的像素与待插值点的像素之间的距离函数可以称为相应的滤波器系数。 即相应的线性插值的数学表达式为 其中，S表示插值点的位置集合。该式的含义为当对输入图像位于k位置的像素g(k)采用滤波器系数h(x-k)进行滤波，则得到位于x位置的像素值，相应的k位置为插值点，x位置为待插值点。 目前，在插值处理过程中，相应的插值核函数为距离函数c(ε，x)和像素值大小的相似度函数的乘积，即插值核函数为h(x)＝c(ε，x)×s(f(ε)，f(x))。而且，在边缘区域部分，由于边缘同一侧的像素值相似度高，具有较高的权值，分居两侧的像素值相似度很低，具有较弱的权值。 在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题 通过上述方式计算相应的滤波器系数的过程中，需要分别对其周围的图像像素相似度进行分析得到相似度函数s(f(ε)，f(x))，从而使得相应的确定滤波器系数的过程较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法及装置，以降低图像插值过程的复杂程度，并可以提高图像插值的准确性。 一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法，包括 设定至少一个偏向角，并根据该偏向角计算至少一个滤波器系数； 在所述至少一个滤波器系数中，根据待插值点的梯度法向量角度与各偏向角之间的关系确定插值点对应的滤波器系数。 一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法，包括 确定表示插值点与待插值点间的距离对于滤波器系数的影响的距离权重函数，以及表示插值点梯度法向量角度和插值点与待插值点距离矢量角度对于滤波器系数的影响的角度权重函数； 根据所述距离权重函数和所述角度权重函数确定所述插值点对应的滤波器系数。 一种图像插值的方法，包括 根据上述任一确定图像插值过程中的滤波器系数的方法，计算确定插值点对应的滤波器系数； 对待插值点周围的插值点，利用该插值点对应的滤波器系数进行插值计算，确定待插值点的像素。 一种确定图像插值过程中的滤波器系数的装置，包括 滤波器系数计算单元，用于根据设定的至少一个偏向角计算确定至少一个滤波器系数； 第一滤波器系数确定单元，在所述滤波器系数计算单元计算确定的至少一个滤波器系数中，根据待插值点的梯度法向量角度与各偏向角之间的关系确定插值点对应的滤波器系数。 一种确定图像插值过程中的滤波器系数的装置，包括 权重函数确定单元，用于确定表示插值点与待插值点间的距离对于滤波器系数的影响的距离权重函数，以及插值点梯度法向量角度和插值点与待插值点距离矢量角度对于滤波器系数的影响的角度权重函数； 第二滤波器系数确定单元，用于根据所述权重函数确定单元确定的距离权重函数和角度权重函数确定所述插值点对应的滤波器系数。 一种图像插值装置，包括上述任一确定图像插值过程中的滤波器系数的装置，以及图像插值单元，该图像插值单元用于根据所述确定图像插值过程中的滤波器系数的装置确定的插值点的滤波器系数进行插值计算，确定待插值点的像素值。 由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，其可以在进行插值过程中考虑插值点与待插值点之间的方向信息，从而可以有效利用相应的方向信息进行滤波器系数的确定，进而提高插值处理的准确性。 附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1A为本专利技术实施例提供的图像插值处理过程示意图一； 图1B为本专利技术实施例提供的滤波器示意图； 图2为本专利技术实施例提供的图像插值处理过程示意图二； 图3为本专利技术实施例提供的装置的结构示意图一； 图4为本专利技术实施例提供的装置的结构示意图二； 图5为本专利技术实施例提供的图像插值的装置的结构示意图。 具体实施例方式 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术实施例提供的一种确定图像插值过程中的滤波器系数的技术方案可以包括根据图像插值精度的要求设定至少一个偏向角，并根据该偏向角计算至少一个滤波器系数；之后，在相应的至少一个滤波器系数中，根据待插值点的梯度法向量角度与各偏向角之间的关系确定插值点对应的滤波器系数。 在本专利技术实施例中，相应的滤波器系数的计算公式具体可以为 其中，(x，y)为待插值点的位置，λ为预先设定的固定常数值，X＝(x，y)T，C＝ΘTΛΘ，且 θ为设定的偏向角， σA，σB为根据当前窗内图像平滑特性设定的平滑因子。 可选地，上述平滑因子σA，σB的设定条件可以包括根据图像的平滑特性设定σA，σB的比值，且σA＜σB，若图像越平滑则 越小，同时，相应的σA，σB两者的乘积为1。 本专利技术实施例中，在确定插值点对应的滤波器系数的过程中，具体可以计算待插值点的梯度法向量角度，之后，在设定至少一个偏向角中选择一个与该梯度法向量角度最相近的偏向角，并将该最相近的偏向角对应的滤波器系数作为该插值点的滤波器系数。 可见，本专利技术实施例可以预先设定一组具有方向性的滤波器，然后通过梯度矢量计算来估计待插值位置像素(即待插值点的像素)的梯度法向角度，利用该梯度法向量角度选取一组合适的滤波器系数进行插值计算。且具体可以在基于高斯的统计模型条件下，对距离进行方向性修正而得到不同方向的滤波器系数，之后，从这些不同方向的滤波器中选择一个滤波器作为该插值点的滤波器。 通过上述本专利技术实施例提供的技术方案，可以待插值点周围的一个MxN大小的窗内每一个插值点进行相应的滤波器系数的计算，进而根据相应的滤波器系数对相应的插值点进行插值处理。包括将所得的每个插值点的权重系数(即滤波器系数)进行归一化处理，其归一化后的权重系数为一个二维滤波器的各个点的抽头系数，并且保证其和为1，该归一化后的权重系数便可以作为进行图像插值处理的滤波器系数。 本专利技术实施例还提供了另一种确定图像插值过程中的滤波器系数的技术方案，其可以包括首先，确定表示插值点与待插值点间的距离对于滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定图像插值过程中的滤波器系数的方法，其特征在于，包括：设定至少一个偏向角，并根据该偏向角计算至少一个滤波器系数；在所述至少一个滤波器系数中，根据待插值点的梯度法向量角度与各偏向角之间的关系确定插值点对应的滤波器系数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨平，何芸，郑萧桢，郑建铧，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]