圖像插值方法和圖像插值裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種圖像插值方法和圖像插值裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在視頻顯示系統(tǒng)中，由于視頻源分辨率多種多樣，視頻輸入信號在被送入顯示器 件顯示之前，需要經(jīng)過圖像插值縮放處理。由于圖像插值縮放的性能直接決定了視頻顯示 的質(zhì)量，因此視頻顯示系統(tǒng)迫切需要高質(zhì)量的圖像插值縮放來提高用戶的視覺體驗。
[0003] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中往往利用Nearest插值核、Bilinear插值核、Bi州bic插值核、 Lanczos插值核（包括；Lanczosl插值核、Lanczos2插值核、Lanczos4插值核和Lanczos6 插值核）等一些現(xiàn)有的二維插值核來對圖像進(jìn)行插值。
[0004] 然而在利用現(xiàn)有的該些二維插值核進(jìn)行插值運(yùn)算時，當(dāng)選用較小的二維插值核進(jìn) 行運(yùn)算時，往往使得最終呈現(xiàn)的圖像中存在明顯的銀齒或失真；當(dāng)選用較大的二維插值核 進(jìn)行運(yùn)算時，雖然能避免圖像的失真，但是整個運(yùn)算過程所耗費(fèi)的時間較長，且對硬件的要 求更高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種圖像插值方法和圖像插值裝置，可有效根據(jù)圖像的邊緣點(diǎn)信息進(jìn) 行自適應(yīng)插值，W在保證經(jīng)插值處理后圖像的質(zhì)量的同時，還可降低插值過程中的計算復(fù) 雜度和減小插值過程中可能占用的軟、硬件資源。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種圖像插值方法，用于對圖像進(jìn)行插值，包括：
[0007] 獲取所述圖像上的邊緣點(diǎn)信息；
[000引根據(jù)所述邊緣點(diǎn)信息和待插值點(diǎn)的周邊參考點(diǎn)判斷所述待插值點(diǎn)是否位于邊緣 區(qū)域，所述周邊參考點(diǎn)為所述待插值點(diǎn)周圍PXP陣列的所有像素點(diǎn)，其中P為大于1的自 然數(shù)；
[0009] 當(dāng)判斷出所述待插值點(diǎn)位于邊緣區(qū)域時，獲取所述待插值點(diǎn)的邊緣方向所屬的角 度類，所述邊緣方向為與梯度方向垂直的方向，所述圖像中像素點(diǎn)的邊緣方向被預(yù)先分類 成m個角度域，所述m個角度域被預(yù)先劃分成n個角度類，其中m和n為自然數(shù)，且n《m;
[0010] 根據(jù)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向所屬的角度類選取對應(yīng)的一維水平插值核對所述 待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0011] 完成水平插值后，采用預(yù)設(shè)的一維垂直插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行垂直插值。
[0012] 可選地，n的取值為3,3個角度類分別為第一角度類、第二角度類和第S角度類；
[0013] 當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘谝唤嵌阮悤r，所述根據(jù)所述待插值點(diǎn)的邊緣方 向所屬的角度類選取對應(yīng)的一維水平插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值的步驟包括：
[0014] 采用一維的Lanczos6水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0015] 當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘诙嵌阮悤r，所述根據(jù)所述待插值點(diǎn)的邊緣方 向所屬的角度類選取對應(yīng)的一維水平插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值的步驟包括：
[0016] 采用一維的Bicubic水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0017] 當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘?角度類時，所述根據(jù)所述待插值點(diǎn)的邊緣方 向所屬的角度類選取對應(yīng)的一維水平插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值的步驟包括：
[0018] 采用一維的Lanczos3水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值。
[0019] 可選地，m的取值為8,8個角度域分別為；
[0020] 角度域0,邊緣方向的角度范圍包括：
[0021] [0。，11. 25。+a ] U [168. 75。，191. 25。+a ] U巧48. 75。，360° ];
[0022] 角度域1，邊緣方向的角度范圍包括；
[0023] [11.25° ,40° +a] U [191.25° ,220° +a]；
[0024] 角度域2,邊緣方向的角度范圍包括；
[002引[40。，50。+曰]U巧20。，230。+曰];
[0026] 角度域3,邊緣方向的角度范圍包括；
[0027] [50。，78. 75。+a ] U巧30。，258. 75。+曰];
[002引角度域4,邊緣方向的角度范圍包括；
[0029] [78. 75。，101. 25。+a ] U巧58. 75。，281. 25。+a ];
[0030] 角度域5,邊緣方向的角度范圍包括；
[0031] [101. 25。，130。+a ] U巧81. 25。，310。+a ];
[0032] 角度域6,邊緣方向的角度范圍包括；
[0033] [130。，140。+a ] U巧10。，320。+a ];
[0034] 角度域7,邊緣方向的角度范圍包括；
[0035] [140° ,168. 75。+a ] U [320° ,348. 75° +a ];
[0036]或者，
[0037] 角度域0,邊緣方向的角度范圍包括；
[003引[0。，11. 25。] U [168. 75。-a ,191. 25。] U巧48. 75。-a，360。];
[0039] 角度域1，邊緣方向的角度范圍包括；
[0040] [11. 25。-a，40。] U [191. 25。-a，220。];
[0041] 角度域2,邊緣方向的角度范圍包括；
[0042] [40。-a，50。] U巧20。-a，230。];
[0043] 角度域3,邊緣方向的角度范圍包括；
[0044] [50。-a ,78. 75。] U巧30。-a ,258. 75。];
[0045] 角度域4,邊緣方向的角度范圍包括；
[0046] [78. 75。-a ,101. 25。] U巧58. 75。-a ,281. 25。];
[0047] 角度域5,邊緣方向的角度范圍包括；
[0048] [101. 25。-a，130。] U巧81. 25。-a，310。];
[0049] 角度域6,邊緣方向的角度范圍包括；
[0050] [130。-a，140。] U巧10。-a，320。];
[0化1] 角度域7,邊緣方向的角度范圍包括；
[0052] [140° -a ,168. 75° ] U [320° -a ,348. 75° ];
[0化3]其中，W在所述圖像所處的平面中當(dāng)邊緣方向指向水平向右時的方向為基準(zhǔn)方 向，所述邊緣方向的角度為所述基準(zhǔn)方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)至所述邊緣方向時所旋轉(zhuǎn)過的角 度，a的取值范圍為[0, 5° ];
[0054] 所述角度域0和角度域4屬于第一角度類，所述角度域2和所述角度域6屬于第 二角度類，所述角度域1、所述角度域3、所述角度域5和所述角度域7屬于第=角度域。 [0化5] 可選地，所述獲取所述圖像上的邊緣點(diǎn)信息的步驟包括：
[0056] 計算圖像上各像素點(diǎn)的梯度幅值和梯度方向；
[0057] 將所述像素點(diǎn)的梯度幅值與第一預(yù)設(shè)闊值進(jìn)行比較，當(dāng)比較出所述像素點(diǎn)的梯度 幅度大于所述第一預(yù)設(shè)闊值時，則判斷所述像素點(diǎn)為邊緣點(diǎn)。
[005引可選地，所述根據(jù)所述邊緣點(diǎn)信息和待插值點(diǎn)的周邊參考點(diǎn)判斷所述待插值點(diǎn)是 否位于邊緣區(qū)域的步驟包括：
[0化9] 在所述待插值點(diǎn)周圍對應(yīng)的PXP陣列內(nèi)統(tǒng)計邊緣點(diǎn)，并在PXP陣列的邊緣點(diǎn)中 統(tǒng)計邊緣方向分類的m個角度域中各個角度域的邊緣點(diǎn)個數(shù)；
[0060] 判斷m個角度域中是否存在分布的邊緣點(diǎn)個數(shù)大于或等于第二預(yù)設(shè)闊值的角度 域，若判斷結(jié)果為是，則判斷出所述待插值點(diǎn)位于邊緣區(qū)域；若判斷結(jié)果為否，則判斷出所 述待插值點(diǎn)位于非邊緣區(qū)域。
[0061] 可選地，P的取值為5。
[0062] 可選地，所述第二預(yù)設(shè)闊值為10。
[0063] 可選地，所述獲取所述待插值點(diǎn)的邊緣方向所屬的角度類的步驟包括：
[0064] 從在分布的邊緣點(diǎn)個數(shù)大于或等于第二預(yù)設(shè)闊值的各角度域中獲取分布的邊緣 點(diǎn)個數(shù)最多的一個角度域，W作為最相似角度域；
[0065] 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的角度域劃分角度類的規(guī)則，獲取所述最相似角度域所對應(yīng)的角度 類，并將所述最相似角度域所對應(yīng)的角度類作為所述待插值點(diǎn)的邊緣方向所屬的角度類。
[0066] 可選地，所述采用預(yù)設(shè)的一維垂直插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行垂直插值的步驟包 括：
[0067] 采用一維的Lanczos3垂直插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行垂直插值。
[0068] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種圖像插值裝置，用于對圖像進(jìn)行插值，包 括：
[0069] 邊緣點(diǎn)信息獲取模塊，用于獲取所述圖像上的邊緣點(diǎn)信息；
[0070] 邊緣區(qū)域判斷模塊，用于根據(jù)所述邊緣點(diǎn)信息和待插值點(diǎn)的周邊參考點(diǎn)判斷所述 待插值點(diǎn)是否位于邊緣區(qū)域，所述周邊參考點(diǎn)為所述待插值點(diǎn)周圍pXp陣列的所有像素 點(diǎn)，其中P為大于1的自然數(shù)；
[0071] 角度類獲取模塊，用于當(dāng)判斷出所述待插值點(diǎn)位于邊緣區(qū)域時，獲取所述待插值 點(diǎn)的邊緣方向所屬的角度類，所述邊緣方向為與梯度方向垂直的方向，所述圖像中像素點(diǎn) 的邊緣方向被預(yù)先分類成m個角度域，所述m個角度域被預(yù)先劃分成n個角度類，其中m和 n為自然數(shù)，且n《m;
[0072] 水平插值模塊，用于根據(jù)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向所屬的角度類選取對應(yīng)的一維 水平插值核對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0073] 垂直插值模塊，用于在完成水平插值后，采用預(yù)設(shè)的一維垂直插值核對所述待插 值點(diǎn)進(jìn)行垂直插值。
[0074] 可選地，n的取值為3, 3個角度類分別為第一角度類、第二角度類和第S角度類， 所述水平插值模塊包括：
[0075] 第一水平插值單元，用于當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘谝唤嵌阮悤r，采用一 維的Lanczos6水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0076] 第二水平插值單元，用于當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘诙嵌阮悤r，采用一 維的Bicubic水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值；
[0077] 第=水平插值單元，用于當(dāng)所述待插值點(diǎn)的邊緣方向?qū)儆诘?角度類時，采用一 維的Lanczos3水平插值核來對所述待插值點(diǎn)進(jìn)行水平插值。
[007引可選地，m的取值為8,8個角度域分別為；
[0079] 角度域0,邊緣方向的角度范圍包括；
[0080] [0。，11. 25。+a ] U [168. 75。，191. 25。+a ] U巧48. 75。，360° ];
[0081] 角度域1，邊緣方向的角度范圍包括：
[0082][11.25° ,40° +a] U [191.25° ,220° +a]；
[0083] 角度域2,邊緣方向的角度范圍包括；
[0084] [40。，50。+曰]U巧20。，230。+曰];
[0085] 角度域3,邊緣方向的角度范圍包括；
[0086] [50。，78. 75。+a ] U巧30。，258. 75。+曰];
[0087] 角度域4,邊緣方向的角度范圍包括；
[008引[78. 75。，101. 25。+a ] U巧58. 75。，281. 25。+a ];
[0089] 角度域5,邊緣方向的角度范圍包括；
[0090] [101. 25。，130。+a ] U巧81. 25。，31