一种边缘敏感的场内去隔行方法技术

本发明专利技术涉及一种边缘敏感的场内去隔行方法，包括以下方法：1)对所有待插值像素点进行垂直方向求相邻两像素点均值的方法进行插值；2)根据已知像素点，利用梯度算子计算每个待插值像素点的水平方向和垂直方向上的梯度及梯度幅值；3)根据梯度幅值判断待插值像素点所处的区域；4)在复杂区域内选取若干像素点组成三个行向量；5)根据水平方向和垂直方向上的梯度的相应关系选取后续计算所需行向量；6)计算所选行向量中的像素点与当前像素点的差值，获得差值绝对值最小的像素点，即为最相似像素点；7)根据获得的最相似像素点的位置对相应的待插值像素点进行插值。与现有技术相比，本发明专利技术具有计算复杂度低、精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种边缘敏感的场内去隔行方法
本专利技术涉及一种图像或视频的去隔行方法，尤其是涉及一种边缘敏感的场内去隔行方法。
技术介绍
在NTSC、PAL和SECAM等模拟制式的电视广播系统中，隔行扫描技术已经成为了标准，而现今的高清数字电视广播系统也保留了这种扫描格式。因为它不仅能节省视频传输的带宽，而且也能维持已有的传输通道。然而，随着液晶显示器、等离子显示器等新型平板显示器的发展，逐行扫描的视频渐渐成为主流需求。因为所有新出现的显示器几乎都需要逐行视频输入。而且，隔行扫描的视频会出现行间闪烁、跳跃以及边缘锯齿等不良视觉效果。为了克服这些问题，能将隔行扫描视频转换成逐行扫描视频的去隔行技术应运而生。去隔行技术主要分为帧内去隔行和帧间去隔行两种。一般来说，帧间去隔行技术由于使用多个视频帧的像素信息而获得优于帧内去隔行技术的去隔行效果，但是这也增大了硬件实现上的成本。而帧内去隔行技术仅需存储若干行像素信息就可以取得很好的去隔行效果，这不仅大大节省了硬件资源，而且也可以作为帧间去隔行算法的关键部分。最常见的帧内去隔行算法是对待插值像素点的上下两个点求平均值，这种方法虽然简单，但是会在边缘带来严重的锯齿效应。基于边缘检测的帧内去隔行方法常常会因为漏检和误捡造成图像细节的丢失，无法得到令人满意的去隔行效果。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种计算复杂度低、精度高的边缘敏感的场内去隔行方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种边缘敏感的场内去隔行方法，包括以下方法：1)对所有待插值像素点进行垂直方向求相邻两像素点均值的方法进行插值；2)根据已知像素点，利用梯度算子计算每个待插值像素点的水平方向和垂直方向上的梯度Gx、Gy及梯度幅值MagG；3)根据梯度幅值判断待插值像素点所处的区域：若MagG>TH1，则处于复杂区域，若MagG<＝TH1，则处于平坦区域，其中，TH1为梯度阈值；4)在复杂区域内选取若干像素点组成三个行向量，包括UP行向量、DOWN行向量和SIDE行向量；5)根据水平方向和垂直方向上的梯度Gx、Gy的相应关系选取后续计算所需行向量：若|Gx|＜＝a|Gy|，则同时选择UP行向量和DOWN行向量进行后续计算，执行步骤6)；若|Gx|＞a|Gy|，则选择SIDE行向量进行后续计算，执行步骤6)，其中，a为调整系数；6)计算所选行向量中的像素点与当前像素点的差值，获得差值绝对值最小的像素点，即为最相似像素点；7)根据步骤6)获得的最相似像素点的位置对相应的待插值像素点进行插值。所述的梯度算子包括水平方向梯度算子和垂直方向梯度算子。所述的梯度阈值TH1的取值范围为500～1500。所述的UP行向量由当前像素点的下一行左边三个像素点和上一行右边三个像素点组成的；所述的DOWN行向量由当前像素点的上一行左边三个像素点和下一行右边三个像素点组成；所述的SIDE行向量由当前像素点的左边一列五个像素点和右边一列五个像素点组成。所述的调整系数a的取值范围为1～8。所述的步骤6)中，若所选的行向量为UP行向量和DOWN行向量，则进行如下操作：a)判断UP行向量中得到的差值绝对值最小的像素点是否同时满足minUP<TH2且该像素点对应的Gx和Gy同号，若是，则将该像素点作为最相似像素点，若否，则执行步骤b)，其中，minUP为UP行向量中的差值绝对值的最小值，TH2为设定阈值；b)判断DOWN行向量中得到的差值绝对值最小的像素点是否同时满足minDOWN<TH2且该像素点对应的Gx和Gy异号，若是，则将该像素点作为最相似像素点，若否，处理下一个像素点，其中，minDOWN为DOWN行向量中的差值绝对值的最小值。所述的步骤7)中，最相似像素点有五种类型，对每种类型的像素点采用不同的插值处理方法：第一种类型对应的待插值像素点为与当前像素点水平距离为1的四个最近的待插值像素点，对应的插值处理方法是按照边缘方向取四点均值；第二种类型对应的待插值像素点为与当前像素点水平距离为0的两个最近的待插值像素点，不进行插值处理；第三种类型对应的待插值像素点为与当前像素点水平距离为1的四个最近的待插值像素点，对应的插值处理方法是按照边缘方向取两点均值；第四种类型对应的待插值像素点为与当前像素点水平距离为2的四个最近的待插值像素点，对应的插值处理方法是按照边缘方向取两点均值；其余为第五种类型，不进行插值处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)在占用较低的硬件资源的基础上获得较好的去隔行效果，很好地保持了视频图像的边缘和细节。并且为了降低计算复杂度，对平坦区域采用垂直方向求两点均值的算法。2)为了提高梯度计算的精度，减少噪声的影响，特别设计了梯度算子，实现了更加准确的边缘预判断，使得对插值点的选择更加具有针对性。3)对五种不同的最近似像素点，采用不同的插值方式，对视频图像的边缘起到了更好的恢复效果。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的梯度算子；(2a)为水平方向的梯度算子，(2b)为垂直方向的梯度算子；图3为本专利技术方法中当前像素点所处区域的示意图；图4为本专利技术三个行向量示意图；(4a)为UP行向量，(4b)为DOWN行向量，(4c)为SIDE行向量；图5为本专利技术插值方式示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，一种边缘敏感的场内去隔行方法，包括以下步骤：在步骤S01中，根据特别设计的梯度算子计算出水平方向和垂直方向上的梯度以及梯度的幅值。本方法采用的梯度算子包括水平方向的梯度算子和垂直方向的梯度算子，各梯度算子的权重分配如图2所示。利用这两个算子计算每个待插值像素点的水平梯度Gx和垂直梯度Gy。其计算公式如下：Gx＝f(i-4,j-2)+4f(i-4,j-1)-4f(i-4,j+1)-f(i-4,j+2)+2f(i-2,j-2)+5f(i-2,j-1)-5f(i-2,j+1)-2f(i-2,j+2)+6f(i,j-2)+6f(i,j-1)-6f(i,j+1)-6f(i,j+2)+2f(i+2,j-2)+5f(i+2,j-1)-5f(i+2,j+1)-2f(i+2,j+2)+f(i+4,j-2)+4f(i+4,j-1)-4f(i+4,j+1)-f(i+4,j+2)；Gy＝f(i-4,j-2)+2f(i-4,j-1)+6f(i-4,j)+2f(i-4,j+1)+f(i-4,j+2)+4f(i-2,j-2)+5f(i-2,j-1)+6f(i-2,j)+5f(i-2,j+1)+4f(i-2,j+2)-4f(i+2,j-2)-5f(i+2,j-1)-6f(i+2,j)-5f(i+2,j+1)-4f(i+2,j+2)-f(i+4,j-2)-2f(i+4,j-1)-6f(i+4,j)-2f(i+4,j+1)-f(i+4,j+2)。每个待插值像素点梯度幅值MagG的计算公式如下：在步骤S02中，根据梯度的幅值分辨出图像或者视频帧内的平坦区域和复杂区域。如图3所示为当前像素点所处区域的示意图。图中的黑色圆点代表已知的像素点，白色圆点代表待插值像素点，灰色圆点代表当前像素点。由于步骤S01中计算梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘敏感的场内去隔行方法，其特征在于，包括以下方法：1)对所有待插值像素点进行垂直方向求相邻两像素点均值的方法进行插值；2)根据已知像素点，利用梯度算子计算每个待插值像素点的水平方向和垂直方向上的梯度Gx、Gy及梯度幅值MagG；3)根据梯度幅值判断待插值像素点所处的区域：若MagG>TH1，则处于复杂区域，若MagGa|Gy|，则选择SIDE行向量进行后续计算，执行步骤6)，其中，a为调整系数；6)计算所选行向量中的像素点与当前像素点的差值，获得差值绝对值最小的像素点，即为最相似像素点；7)根据步骤6)获得的最相似像素点的位置对相应的待插值像素点进行插值。

【技术特征摘要】
1.一种边缘敏感的场内去隔行方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对所有待插值像素点进行垂直方向求相邻两像素点均值的方法进行插值；2)根据已知像素点，利用梯度算子计算每个待插值像素点的水平方向和垂直方向上的梯度Gx、Gy及梯度幅值MagG；3)根据梯度幅值判断待插值像素点所处的区域：若MagG>TH1，则处于复杂区域，若MagG<＝TH1，则处于平坦区域，其中，TH1为梯度阈值；4)在复杂区域内选取若干像素点组成三个行向量，包括UP行向量、DOWN行向量和SIDE行向量，所述的UP行向量由当前像素点的下一行左边三个像素点和上一行右边三个像素点组成的；所述的DOWN行向量由当前像素点的上一行左边三个像素点和下一行右边三个像素点组成；所述的SIDE行向量由当前像素点的左边一列五个像素点和右边一列五个像素点组成；5)根据水平方向和垂直方向上的梯度Gx、Gy的相应关系选取后续计算所需行向量：若|Gx|＜＝a|Gy|，则同时选择UP行向量和DOWN行向量进行后续计算，执行步骤6)；若|Gx|＞a|Gy|，则选择SIDE行向量进行后续计算，执行步骤6)，其中，a为调整系数；6)计算所选行向量中的像素点与当前像素点的差值，获得差值绝对值最小的像素点...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，王若琳，李乔峰，刘文江，刘涛，戎蒙恬，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：