动态影像象素的检测和重建方法技术

本发明专利技术公开了一种动态影像象素的检测和重建方法，提出将一种静态计数图作为交错扫描到循序扫描转换的影像中遗漏象素的重建计算方法。首先判断该遗漏象素是位于静态区域还是非静态区域，并分别以前后场内插法与周边场内插法达到最佳重建遗漏象素的目的。其重建步骤包括有：输入该时间场与多个参考场；扫描出影像中该时间场中的该遗漏象素；计算环绕该遗漏象素四周象素的一个差异值；比较该差异值与一个临界值的大小；修正一个静态计数器的值，根据该差异值与该临界值的比较结果来修正；重建该遗漏象素，根据该静态计数器的值以前后场内插法或周边场内插法来重建该遗漏象素；输出重建的解交错象素；和计算是否扫描与重建步骤完成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，提出一种将静态计数图(Static counter map)作为交错扫描(interlaced-scan)影像中遗漏象素(missing pixels)的重建判断方法，判断该象素是位于静态区域(staticregion)还是非静态区域(non-static region)，再以内插法达到重建遗漏象素的目的。
技术介绍
一种现有技术中的动态调整算法(motion-adaptive algorithm)以邻近周边象素之间的差异作为判断交错扫描影像中遗漏象素位于静态区域还是非静态区域。如果判断该遗漏象素位于静态区域，便以利用邻近场(neighboring fields)象素信息的前后场内插法(inter-field interpolation)来重建该遗漏象素；如果判断遗漏象素位于非静态区域，则通过扫描场(scanfield)的邻近原扫描线(neighboring original scan lines)信息的周边场内插法(intra-field interpolation)来重建该遗漏象素。参照图1A现有技术的前后场内插法示意图。其中遗漏象素10发生于循序扫描(progressive-scan)到交错扫描转换中所丢弃的象素中，如图所示的X，而表示为○的、该遗漏象素10的前时间象素11与后时间象素13分别为时间场F(n-1)与F(n+1)中原本存在的象素，其每一个时间上该象素的坐标为(x，y)，前时间象素11、遗漏象素10与后时间象素13分别在三个不同的显示时间，若要重建该遗漏象素10，此前后场内插法即为将前时间象素11与后时间象素13的影像信息求平均值得到遗漏象素10的重建值，即X=2---(1)]]>其中，F(x，y，n-1)为前象素11的象素函数，F(x，y，n+1)为后时间象素13的象素函数。参照图1B中现有技术的周边场内插法示意图。其中遗漏象素10位于图中所示的X，而所示为○的、第一位置象素14与第二位置象素16为原本存在的象素，第一位置象素14、遗漏象素10与第二位置象素16的坐标分别为(x，y-1)、(x，y)与(x，y+1)，为同一时间场F(n)三个上下象素的显示，若要重建遗漏象素10，以周边内插法将第一位置象素14与第二位置象素16的影像信息求平均值得到遗漏象素10的重建值，即X=2---(2)]]>其中，F(x，y-1，n)为第一位置象素14的象素函数，F(x，y+1，n)为第二位置象素16的象素函数。欲决定遗漏象素10处于静态还是非静态区域，可以利用该遗漏象素10四周邻近象素的信息差异来判断，若差异值小于一个临界值(threshold)，表示该遗漏象素10四周象素为静态，则判断该遗漏象素10为静态；若差异值大于或等于该临界值，则四周象素为非静态，即判断该遗漏象素10位于动态区域。参照图2现有技术中的计算差异值方法示意图。本图所示为上述差异值的计算方法，利用图中所示为X的遗漏象素20的前时间场21与后时间场23中所示为○的周边原本存在的象素计算差值的绝对值总和(sum ofabsolute difference，SAD)，即将上述图1A前后时间场的前后内插法与图1B上下位置的周边内插法联合运算，其演算式如下Diff(x,y,n)=Σ(i,j)∈Γ|f(i,j,n-1)-f(i,j,n+1)|---(3)]]>Γ＝{(x，y-2)，(x，y)，(x，y+2)，(x-1，y)，(+1，y)}(4)其中Diff(x，y，n)为差异值函数式，∑|f(i，j，n-1)-f(i，j，n+1)|为遗漏象素20前后时间场的周边象素计算差值的绝对值总和，函数f(i，j，n-1)表示在图2所示的前时间场21，函数为F(n-1)内的各象素函数，包含各象素的信息，f(i，j，n+1)则表示在后时间场23，函数为F(n+1)内的各象素函数，而(i，j)则表示前后时间场象素的位置，位置包括有(x，y-2)、(x，y)、(x，y+2)、(x-1，y)与(x+1，y)。图3为现有技术的动态象素调整演算流程图。如图所示，F(n)为一时间场函数，动态象素调整演算开始时，此时间场函数F(n)被解交错(deinterlaced)计算301，一个解交错处理器(deinterlacing processor)输入时间场F(n)、前时间场F(n-1)与一个函数为F(n+1)的后时间场303。之后，扫描出影像中时间场F(n)中的遗漏象素，并在一个光栅循序中执行内插305，也就是由影像的左上至右下循序扫描，之后以图2所述的演算式计算环绕遗漏象素四周象素的差异值307，并通过此与一个临界值比较来判断遗漏象素是位于静态或非静态区域309，如果差异值Diff小于此临界值，便以图1A所述的前后场内插法重建311，若差异值Diff大于或等于临界值，则以图1B所述的周边场内插法重建313，再输出重建的解交错象素315，之后判断是否结束此场函数F(n)的解交错演算317，若否，则继续扫描遗漏象素，并在一个光栅循序中执行内插305，直到时间场F(n)内遗漏象素完全重建；若是，则表示结束此场函数F(n)的解交错演算319。以上所述为现有技术中动态象素调整演算流程，此方法简单又易实施，但因为仅以一个场的差异值来判断遗漏象素位于静态或非静态区域，虽然可以用于区域动态象素的判断，但却会对快速动作或含糊不清的动作作出为静态区域的错误判断，这是因为在邻近场之间的差异会因快速动作或含糊不清而判断为小于临界值，并使用前后场内插法而造成错误的遗漏象素重建。如果只有一两个遗漏象素因错误判断重建还不会有太大的影响，若有很多需要重建的象素便会造成相当程度的影像失真。为解决上述因错误判断造成影像遗漏象素的错误重建，本专利技术提出一种来达到正确的静态与非静态区域判断。
技术实现思路
本专利技术关于一种，提出将一种静态计数图作为影像中遗漏象素的重建计算方法，以静态计数器累加邻近遗漏象素的周边信息，正确判断该象素是位于静态区域还是非静态区域，并分别以周边场内插法与前后场内插法达到最佳重建遗漏象素的目的。为达成上述目的，本专利技术利用解交错计算一个包括遗漏象素的时间场，在一个解交错处理器中输入时间场，另外输入前一个时间场与后一个时间场，并将该遗漏象素扫描出，再计算环绕该遗漏象素四周象素的一个差异值，比较该差异值与一个临界值的大小，并以静态计数器的值来决定是以前后场内插法还是以周边场内插法来重建遗漏象素，之后再输出重建的解交错象素，最后判断是否结束该时间场的解交错演算，直到全部遗漏象素重建。附图说明图1A为现有技术的前后场内插法示意图；图1B为现有技术的周边场内插法示意图；图2为现有技术的计算差异值方法示意图；图3为现有技术的动态象素调整演算流程图；图4为本专利技术实施例使用静态计数图的动态象素调整演算流程图；图5A为本专利技术实施例的静态计数图上层场示意图；图5B为本专利技术实施例的静态计数图下层场示意图；图5C为本专利技术实施例的静态计数图示意图；图6为本专利技术实施例的差异值计算示意图；图7为本专利技术实施例的边界导向周边影格内插法示意图；图8为本专利技术实施例的动态影像象素调整演算流程图。附图标记说明10遗漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态影像象素的检测和重建方法，使用于重建遗漏象素，该遗漏象素位于一时间场内，其重建步骤包括有：输入该时间场与多个参考场；扫描出影像中该时间场中的该遗漏象素；　计算环绕该遗漏象素四周象素的一个差异值；比较该差异值与一个临界值的大小；修正一个静态计数器的值，根据该差异值与该临界值的比较结果来修正；重建该遗漏象素，根据该静态计数器的值以前后场内插法或周边场内插法来重建该遗漏象素；输出重建的解交错象素；和计算是否扫描与重建步骤完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文国，吕忠晏，
申请(专利权)人：矽统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]