图像插值方法及装置制造方法及图纸

一种图像插值方法及装置，所述方法包括：对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值；当所述待插值像素点处于非图像边缘时，将所述初始灰度值作为最终灰度值；计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度；判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值；当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，得到所述最终灰度值；当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值。上述方案可提高插值后高分辨率图像的质量。

Image interpolation method and device

An image interpolation method and device, the method comprises the following steps: treating interpolation pixel three interpolation to obtain the initial gray value; when the pixel points in the image edge, the edge oriented interpolation of the pixel point; when the interpolated pixel in the image edge. The initial gray value as final gray value; satisfaction degree of geometric duality assumptions for the calculation of the pixel point; to determine whether they meet the degree of the geometric duality hypothesis is less than the first threshold value; when the satisfaction degree of the geometric duality hypothesis is smaller than the first threshold, the initial fusion the gray value of the edge oriented interpolation to get results, get the final gray value; when the satisfaction degree of the geometric duality hypothesis is equal to or greater than the first threshold, the The initial gray value is used as the final gray value. The proposed scheme can improve the quality of high resolution image after interpolation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种图像插值方法及装置。
技术介绍
图像插值是一种应用广泛的图像处理方法，它可以为数码图像增加或减少像素的数目，如将低分辨率的图像插值成高分辨率图像以便在高分辨率显示器上清晰显示。一幅自然图像通常由平坦区域、边缘、角点、纹理等基本要素构成，现有的插值技术往往只针对某种图像要素具有较好的插值效果。例如，双三次插值方法是一种常用的图像插值方法，它的优点是插值系数与图像内容无关，算法复杂度低，对平坦区域和图像角点的插值效果较好，但在插值边缘时会出现混淆、模糊等现象。而另一种利用参数方程来描述边缘的几何特性的边缘导向的插值方法，在对尺度适中、方向稳定的一般边缘插值时，能够得到平滑清晰的插值结果，但边缘导向的插值方法需要满足几何对偶性假设，即要满足高、低分辨率图像在对应位置处的几何特性保持一致，在不满足几何对偶性假设时，边缘导向插值会出现假纹理和斑点噪声等人为现象。因此，现有技术存在插值后的图像质量较差的问题，表现为不能同时避免插值图像中的混淆模糊、斑点噪声和假纹理的人为现象。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提高图像插值后的图像质量，使得插值后的图像同时避免插值图像中的混淆模糊、斑点噪声和假纹理的人为现象。为解决上述问题，本专利技术提供一种图像插值的方法，所述方法包括：对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；判断所述待插值像素点是否处于图像边缘；当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值；当所述待插值像素点不处于图像边缘时，将所述初始灰度值作为最终灰度值；计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度；判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值；当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，得到所述待插值像素点的所述最终灰度值；当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值。可选地，所述计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度，包括：将M作为所述几何对偶性假设的满足程度，M通过公式计算；其中，ei＝(xi–hbic)2，xi为待插值像素点相邻的4个像素点中第i个像素点的灰度值，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；nij表示待插值像素点的4×4邻域内，同一方向上相邻像素点的灰度值之差。可选地，所述融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，包括：将h作为所述待插值像素点的所述最终灰度值，h通过公式计算获得；其中，hed表示所述对所述待插值像素点进行边缘导向插值得到的结果，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；th表示所述第一阈值，M作为所述几何对偶性假设的满足程度。可选地，所述当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值，包括：在对两个相邻的待插值像素点进行边缘导向插值时，重复使用计算所述待插像素点相邻的四个像素点的灰度值与所述待插像素点的灰度值平方估计中出现过的相同差值项，且用新的差值项置换旧的差值项。本专利技术实施例还提供了一种图像插值装置，所述装置包括：双三次插值计算单元、第一判断单元、边缘导向插值单元、满足程度计算单元、第二判断单元、融合单元和输出单元；所述双三次插值计算单元，适于对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；所述第一判断单元，适于判断所述待插值像素点是否处于图像边缘；所述边缘导向插值单元，适于在所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值；所述满足程度计算单元，适于计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度；所述第二判断单元，适于判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值；所述融合单元，适于当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果；所述输出单元，适于当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，将所述融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果作为所述待插值像素点的最终灰度值输出；当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，或当所述待插值像素点不处于图像边缘时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值输出。可选地，所述满足程度计算单元适于：将M作为所述几何对偶性假设的满足程度，M通过公式计算；其中，ei＝(xi–hbic)，xi为待插值像素点相邻的4个像素点中第i个像素点的灰度值，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；nij表示待插值像素点的4×4邻域内，同一方向上相邻像素点的灰度值之差。可选地，所述融合单元适于：将h作为所述待插值像素点的所述最终灰度值，h通过公式计算获得；其中，hed表示所述对所述待插值像素点进行边缘导向插值得到的结果，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；th表示所述第一阈值，M作为所述几何对偶性假设的满足程度。可选地，所述边缘导向插值单元还适于：在对两个相邻的待插值像素点进行边缘导向插值时，重复使用计算所述待插像素点相邻的四个像素点的灰度值与所述待插像素点的灰度值平方估计中出现过的相同差值项，且用新的差值项置换旧的差值项。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例的技术方案通过对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值，当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值，当所述待插值像素点不处于图像边缘时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值，计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度，判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值，当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，得到所述待插值像素点的最终灰度值，当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值，由于本技术方案融合了双三次插值的结果和边缘导向插值的结果，具体提供了融合结果的方法，并且区分了是否使用融合结果的条件，即将几何对偶性假设的满足程度量化并与第一阈值比较来确定是否使用融合结果，从而可以同时避免插值图像中的混淆、斑点噪声和假纹理的人为现象，提高了插值后高分辨率图像的质量。进一步地，本专利技术实施例的技术方案在对两个相邻的待插值像素点进行边缘导向插值时，重复使用计算所述待插值像素点相邻的四个像素点与所述待插值像素点的灰度值之差的平方估计中出现过的相同差值项，且用新的差值项置换旧的差值项，从而可以减小边缘导向插值的运算量。附图说明图1是本专利技术实施例中的一种图像插值方法的流程图；图2是本专利技术实施例中的一种获得两倍于原始图像尺寸的高分辨率图像时的插值示意图；图3是本专利技术实施例中的一种中心像素和毗邻像素的位置关系的示意图；图4是在计算待插值像素点与相邻4个像素点的灰度差平方的估计时，本专利技术实施例中的一种替换相同差值项的示意图；图5是本专利技术实施例中的一种图像插值装置的结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
中所言，现有技术对一幅图像进行插值得到的图像质量较差，表现为不能同时避免插值图像中的混淆模糊、斑点噪声和假纹理的人为现象。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像插值方法，其特征在于，包括：对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；判断所述待插值像素点是否处于图像边缘；当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值；当所述待插值像素点不处于图像边缘时，将所述初始灰度值作为最终灰度值；计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度；判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值；当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，得到所述待插值像素点的所述最终灰度值；当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值。

【技术特征摘要】
1.一种图像插值方法，其特征在于，包括：对待插值像素点进行双三次插值得到初始灰度值；判断所述待插值像素点是否处于图像边缘；当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值；当所述待插值像素点不处于图像边缘时，将所述初始灰度值作为最终灰度值；计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度；判断所述几何对偶性假设的满足程度是否小于第一阈值；当所述几何对偶性假设的满足程度小于所述第一阈值时，融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，得到所述待插值像素点的所述最终灰度值；当所述几何对偶性假设的满足程度大于或等于所述第一阈值时，将所述初始灰度值作为所述最终灰度值。2.根据权利要求1所述的图像插值方法，其特征在于，所述计算所述待插值像素点处的几何对偶性假设的满足程度，包括：将M作为所述几何对偶性假设的满足程度，M通过公式计算；其中，ei＝(xi–hbic)2，xi为待插值像素点相邻的4个像素点中第i个像素点的灰度值，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得到的初始灰度值；nij表示待插值像素点的4×4邻域内，同一方向上相邻像素点的灰度值之差。3.根据权利要求2所述的图像插值方法，其特征在于，所述融合所述初始灰度值与所述边缘导向插值得到的结果，包括：将h作为所述待插值像素点的所述最终灰度值，h通过公式计算获得；其中，hed表示所述对所述待插值像素点进行边缘导向插值得到的结果，hbic表示对待插值像素点进行双三次插值得
\t到的初始灰度值；th表示所述第一阈值，M作为所述几何对偶性假设的满足程度。4.根据权利要求3所述的图像插值方法，其特征在于，所述当所述待插值像素点处于图像边缘时，对所述待插值像素点进行边缘导向插值，包括：在对两个相邻的待插值像素点进行边缘导向插值时，重复使用计算所述待插像素点相邻的四个像素点的灰度值与所述待插像素点的灰度值平方估计中出现过的相同差值项，且用新的差值项置换旧的差值项。5.一种图像插值装置，其特征在于，包括：双三次插值计算单元、第一判断单元、边缘导向插值单元、满足程...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春磊，陈敏杰，刘阳，潘博阳，林福辉，
申请(专利权)人：展讯通信天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12