图像插值方法和图像插值装置的制造方法_3

文档序号:8905652阅读:来源:国知局
包括;
[0191] [140° -0,168.75° ]U[320° -a, 348. 75° ];
[0192] 其中,W在图像所处的平面中当边缘方向指向水平向右时的方向为基准方向,边 缘方向的角度为基准方向沿逆时针旋转至边缘方向时所旋转过的角度,a的取值范围为 [0,5° ],其中,相邻的两个角度域之间存在2a的重叠区域,该重叠区域的大小可根据实 际仿真测试进行相应的调整。
[0193] 需要说明的是,在图2中示例为a取值为0的情况,此时相邻的角度域之间没有 重叠区域。
[0194] 角度域0和角度域4属于第一角度类,角度域2和角度域6属于第二角度类,角度 域1、角度域3、角度域5和角度域7属于第S角度域。
[0195] 其中,通过步骤1021可W统计出8个角度域中分布的边缘点个数。,其中,。表示 角度域i中分布的边缘点个数,i取值为[0,7]。
[0196] 步骤1022 ;判断m个角度域中是否存在分布的边缘点个数大于或等于第二预设阔 值的角度域。
[0197] 在步骤1022中,通过分别将Cl、C2、Cs、C4、Cg、Ce、C,与第二预设阔值进行比较,若 存在至少一个Ci比第二预设阔值大,则存在至少一个角度域中分布的边缘点个数大于第 二预设阔值,则可W判断待插值点位于边缘区域。若。八2八3八4八5八6和〇7均小于或等于 第二预设阔值,则可W判断待插值点位于非边缘区域。
[0198] 本实施例中,第二预设阔值可根据周边参考点的个数进行适当的取值,本实施例 中,当P取值为5时,即待插值点的周边参考点的个数为25时,优选地,第二预设阔值取值 为10。
[0199] 需要说明的是,若步骤102判断出待插值点位于边缘区域时,则执行步骤103,若 步骤103判断出待插值点不位于边缘区域时,则执行步骤106。
[0200] 步骤103 ;获取待插值点的边缘方向所属的角度类。
[0201] 此处需要说明的是,由上述内容可知,图像中像素点的边缘方向被预先分类成m 个角度域,m个角度域被预先划分成n个角度类,其中n《m。
[0202] 可选地,步骤103包括:
[0203] 步骤1031 ;从在分布的边缘点个数大于第二预设阔值的各角度域中获取分布的 边缘点个数最多的一个角度域,W作为最相似角度域。
[0204] 当在上述步骤1022出现仅一个角度域中分布的边缘点个数大于第二预设阔值 时,则在步骤1031中直接选取该角度域作为待插值点的最相似角度域。
[02化]当在上述步骤1022出现至少两个角度域中分布的边缘点个数大于第二预设阔值 时,则在步骤1031中可从该至少两个角度域从中选取分布的边缘点个数最多的一个角度 域W作为待插值点的最相似角度域。
[0206] 步骤1032 ;根据预先设置的角度域划分角度类的规则,获取最相似角度域所对应 的角度类,并将最相似角度域所对应的角度类作为待插值点的边缘方向所属的角度类。
[0207] 具体地,通过步骤1032可W得知待插值点的边缘方向是属于第一角度类、第二角 度类或第=角度类。
[0208] 步骤104 ;根据待插值点的边缘方向所属的角度类选取对应的一维水平插值核对 待插值点进行水平插值。
[0209] 需要说明的是,不同的角度类对应不同的一维水平插值核。本领域技术人员应该 知晓的是,通过将二维的插值核进行一维化,从而可得到对应的一维的水平插值核和一维 的垂直插值核。
[0210] 具体地,当待插值点的边缘方向属于第一角度类时,则步骤104具体包括:
[0211] 步骤1041 ;采用一维的Lanczos6水平插值核来对待插值点进行水平插值。
[0212] 当待插值点的边缘方向属于第二角度类时,则步骤104具体包括:
[0213] 步骤1042 ;采用一维的Bicubic水平插值核来对待插值点进行水平插值。
[0214] 具体地,当待插值点的边缘方向属于第S角度类时,则步骤104具体包括:
[0215] 步骤1043 ;采用一维的Lanczos3水平插值核来对待插值点进行水平插值。
[0216] 需要说明的是,上述采用一维的Lanczos6水平插值核、一维的Bicubic水平插值 核或者一维的Lanczos3水平插值核来对待插值点进行水平插值的具体计算过程此处不进 行详细描述。
[0217] 本发明的技术方案,将边缘方向处于角度域0和角度域4的边缘点采用一维的 Lanczos6水平插值核进行滤波W对待插值点进行插值,将边缘方向处于角度域2和角度域 6的边缘点采用一维的Bicubic水平插值核进行滤波W对待插值点进行插值,将边缘方向 处于角度域1、角度域6的边缘点采用一维的Bicubic水平插值核进行滤波W对待插值点进 行插值,可有效的保证插值之后所呈现图像的各边缘处的平滑性,从而能避免图像在边缘 处失真。
[0218] 步骤105 ;采用预设的一维垂直插值核对待插值点进行垂直插值。
[0219] 在对待插值像素完成水平插值之后,再对待插值点进行垂直插值。可选地,在步骤 105中采用一维的Lanczos3垂直插值核来对待插值点进行垂直插值。
[0220] 采用一维的Lanczos3垂直插值可在保证最终输出图像的质量的同时,能有效的 较小整个插值过程中的计算量,从而节省软、硬件资源。
[0221] 需要说明的是,本发明在对原始图像插值,W使得图像的分辨率由WXH变为 2WX2H的过程中,需要先在对原始图像进行补"零"操作W形成上采样图像(此时,可W看 作是在原始图像中,在每一个原始像素点的周围均设置了 =个待插入点),然后采用相应的 一维水平插值核和一维的垂直插值核对上采样图像W进行低通滤波,W实现水平插值和垂 直插值。然而,由于对上采样图像中的"0"位置进行低通是无效的,因此需要将各插值核进 行奇偶分离。
[0222] 具体地,在进行水平插值过程中,在利用一维的Lanczos3水平插值核进行水平插 值时,可将该一维的Lanczos3水平插值核分为水平向左插值核Lanczos3許日水平向右插值 核LanczosS];,其中
[0223] lanczos3L= [1 -9 35 114 -17 4]/128
[0224] lanczos3g= [4 -17 114 35 -9 1]/128
[02巧]利用水平向左插值核Lanczos3i^和水平向右插值核LanczosGu来对进行水平插值, 则输出为:
[0226] 0u1:putL=Lanczos3L*I吨ut
[0227] 0u1:putK=Lanczos3K*I吨ut
[0228] 在利用一维的Lanczos6水平插值核进行水平插值时,可将该一维的Lanczos6水 平插值核分为水平向左插值核Lanczos6許日水平向右插值核Lanczos6C,其中
[0。9] lanczos6L= [-1 6 -14 29 -57 150 459 -86 40 -21 10 -引/128
[0230] lanczos6K= [-3 10 -21 40 -86 459 150 -57 29 -14 6 -1]/128
[023U 利用水平向左插值核LanczosGi^和水平向右插值核LanczosGu来进行水平插值,贝U 输出为:
[0232] 0u1:putL=Lanczos6L*Input
[0233] 0u1:putK=Lanczos6K*Input
[0234] 在利用一维的Bicubic水平插值核进行水平插值时,可将该一维的Bicubic水平 插值核分为水平向左插值核Bicubic許日水平向右插值核BicubicK,其中
[0235] BicubicL= [-3 29 111 -9]/128
[0236] BicubicK= [-9 111 29 -3]/128
[0237] 利用水平向左插值核Bicubic許P水平向右插值核BicubicK来进行水平插值,则输 出为:
[0238] 0u1:putL=BicubicL*I吨ut
[0239] 0u1:putK=BicubicK*Input
[0240] 在进行垂直插值过程中,在利用一维的Lanczos3垂直插值核进行垂直插值时, 可将该一维的Lanczos3垂直插值核分为垂直向上插值核Lanczos3u和垂直向下插值核 LanczosSp,其中
[0241] lanczos3u= (lanczos3l)t
[02创 lanczos3D= (lanczos3R)T
[0243] 利用垂直向上插值核Lanczos3u和垂直向下插值核Lanczos3D对待插值点进行垂 直插值,则输出为:
[0244] 0u1:putuL=lanczos3u*〇u1:putL
[0245] 0u1:putuK=lanczos3u*〇u1:putE
[0246] 0u1:putDL=lanczos3D*〇u1:putL
[0247] 0u1:putDK=lanczos3D*〇u1:putE
[0248] 其中,Ou化utu^Ou化utuK、〇u化和Ou化utdk中的一个可赋予原始像素点(原始 像素点的亮度信息被进行平滑修改),另外的=个可W赋予与原始像素点对应的=个待插 值点(完成对图像上的所有待插值点进行插值)。
[0249] 经过上述水平插值运算和垂直插值运算之后,最终输出的图像为:
[0 巧 0]
[0251] 下面将结合附图,W在步骤103中获取到待插值点的边缘方向所属的角度类 为第二角度类为例进行示例性描述,且在步骤103中统计到待插值点的周边参考点在 角度域2中分布的边缘点个数最多,即待插值点的边缘方向的角度范围处于[40°, 50° +a]U巧20。,230° +a]中。此时,利用水平向左插值核Bicubict和水平向右插值 核Bicubic,来对待插值点进行水平插值,并在水平插值完成之后采用一维的Lanczos3垂 直插值核来对待插值点进行垂直插值。
[0巧2] 图3为原始图像的示意图,图4为采用一维的Bicubic水平插值核来进行水平插 值的示意图,图5为采用一维的Lanczos3垂直插值核来进行垂直插值的示意图,如图3至 图5所示,假定原始图像的分辨率为WXH,先利用一维的Bicubic水平插值核来进行水平插 值,此时可W看作是在原始像素点Pi的水平方向上设置水平待插值点H-Pi,图像的分辨率 由WXH变为了 2WXH;然后采用一维的Lanczos3垂直插值核来对待插值点进行垂直插值, 此时可W看作是在原始像素点和水平插值点的垂直方向上设置垂直插值点V-Pi,图像的分 辨率由2WXH变为了 2WX2H。
[0巧3] 步骤106 ;基于预设的固定插值核来对待插值点进行插值。
[0巧4] 在步骤106中,该预设的固定插值核可W为本领域技术人员在非边缘区域进行插 值处理时所采用的任意一种插值核,例如;Nearest插值核、Bilinear插值核、Bi州bic插值 核、Lanczos插值核等一些二维插值核。其中,优选地,采用Bicubic插值核来对位于非边 缘区域的待插值点进行插值,此时可使得最后输出图像在非边缘区域平滑性较优。当然,在 基于该些二维插值核对位于非边缘区域的待插值点进行插值计算时,可将二维插值核分为 一维的水平插值核和垂直插值核,从而来减小计算量。具体的插值过程,此处不进行
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