缩放图像的系统和方法技术方案

提供了一种缩放图像的系统和方法。采用一种放大算法或者功能，该放大算法或者功能增加图像的尺寸，然后对放大后的图像进行滤波以移除混迭伪像。该系统和方法提供了：获取第一尺寸的图像（２０２），检测该图像的几何形状（２０４），将该图像缩放至第二尺寸（２１６），并且基于所检测的几何形状，利用至少一个滤波器来对缩放后的图像进行滤波（２１８）。在滤波处理期间，检测放大后的图像中的对象的边缘并且为所检测的边缘提供不同的滤波器频率响应。为所检测的边缘提供不同的滤波器频率响应保留了线图像的更多细节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地涉及数字图像处理和显示系统，并且更具体地，涉及缩放(scale) 图像的系统和方法，其中该系统和方法增加图像的尺寸，然后对放大后的(upscaled)图像 进行滤波以移除混叠伪像(aliasing artifact) 0
技术介绍
放大(也叫做向上变换(upconversion))通过增加垂直和水平的扫描线的线数来增大图像的分辨率。对于众多后期制作应用而言，放大是重要的问题。例如，众多之前的TV 节目和影片是SD(标准清晰度)格式。为了在当今的HD(高清晰度)显示器或TV上播放 SD影片，期望将SD影片转换为比SD格式具有更大的分辨率的HD格式。放大的另一示例性 的应用是用于显示控制器，该显示控制器需要将输入图像尺寸转换为显示器本身的分辨率 的放大组件。在放大处理期间，因为作为结果的图像的尺寸比原始图像的尺寸要大，所以不得 不在图像中插入附加的像素，这导致潜在的可见的伪像。传统地，在放大之前应用滤波器来 移除由像素插入导致的伪像。然而，在众多常规的放大算法中，在不顾诸如边缘之类的局部 图像内容的情况下，在图像平面上均勻地应用滤波器，这导致了细节的模糊。因此，存在对用于缩放图像而不产生不想要的伪像的技术的需求。此外，存在对用 于放大图像而不损失图像的质量的技术的需求。
技术实现思路
提供了一种。采用一种放大算法或者功能，其增加图像的 尺寸，然后对放大后的图像进行滤波以移除混迭伪像。在滤波处理期间，检测放大后的图像 中的对象的边缘，并且为所检测的边缘提供不同的滤波器频率响应。为所检测的边缘提供 不同的滤波器频率响应保留了线图像(line image)的更多细节。本公开的系统和方法利 用一种自适应的放大算法或功能，该自适应的放大算法或功能通过在图像中插入附加像素 来增加图像的尺寸，并且根据局部几何形状(geometry)(即，所检测的边缘)来保留图像细 节。根据本公开的一方面，提供了一种缩放图像的方法，该方法包括获取第一尺寸的 图像；检测该图像的几何形状；将该图像缩放至第二尺寸；并且基于所检测的几何形状，利 用至少一个滤波器来对缩放后的图像进行滤波。在一方面中，检测步骤包括检测图像中的对象的边缘。在另一方面中，检测步骤还 包括生成包含图像中的每个像素的边缘量值(magnitude)的第一边缘映射(map)，并且生 成包含图像中的每个像素的边缘方向的第二边缘映射。在另一方面中，该方法还包括生成多个滤波器，所述多个滤波器中的每一个滤波 器具有不同的方向，其中所述滤波步骤包括为每个像素选择具有与该像素的边缘方向基本 相同的边缘方向的至少一个滤波器。生成多个滤波器包括生成具有第一截止频率的一维水平滤波器；生成具有低于第一截止频率的第二截止频率的一维垂直滤波器；对水平滤波 器和垂直滤波器执行外积函数(outer product function)以生成二维滤波器；并且向多个 不同的方向旋转(rotate)该二维滤波器，以及为多个不同方向中的每一个方向存储至少 一个滤波器。根据本公开的另一方面，提供了一种缩放第一尺寸的图像的系统。该系统包括几 何形状检测器，被配置为检测图像的几何形状；缩放器模块，被配置为将图像缩放至第二尺寸；以及采样模块，被配置为基于所检测的几何形状，利用至少一个滤波器对缩放后的图像 进行滤波。在本公开的另一方面中，提供了一种机器可读的程序存储设备，其有形地体现了 可由该机器执行的、用于施行缩放图像的方法步骤的指令的程序，所述方法包括获取第一 尺寸的图像；检测该图像的几何形状；将该图像缩放至第二尺寸；并且基于所检测的几何 形状，利用至少一个滤波器来对缩放后的图像进行滤波。附图说明将描述本公开的这些及其他方面、特征和优点，或者从以下要结合附图来阅读的、 对优选实施例的详细描述中，本公开的这些及其他方面、特征和优点将变得明显。在附图中，其中贯穿各视图，类似的参考标号表示类似的元件。图1是一种用于标准的图像缩放的通常系统的图示；图2图示了若干已经被缩放和滤波的作为结果的图像，其中图2A是利用最优截止 频率滤波的作为结果的图像，图2B是利用比最优截止频率低的截止频率滤波的作为结果 的图像，而图2C是利用比最优截止频率高的截止频率滤波的作为结果的图像；图3图示了在图像缩放期间信号频率响应的改变；图4是用于图像缩放的常规方法的流程图；图5图示了缩放滤波器的二维(2D)频率响应；图6A图示了由标准的缩放滤波器处理的作为结果的图像，而图6B图示了由根据 本公开的旋转后的缩放滤波器处理的作为结果的图像；图7是根据本公开的缩放图像的示例性系统；图8是根据本公开的一方面的、用于缩放图像的示例性方法的流程图；图9是根据本公开的一方面的、用于生成2D缩放滤波器的示例性方法的流程图；图10是根据本公开的一方面的、用于图像的2D采样滤波的示例性方法的流程图； 以及图IlA是由常规的缩放器处理的作为结果的图像，而图IlB是由本公开的系统和 方法处理的作为结果的图像。应理解，附图是用于图示本公开的构思的目的，并且不必是用于图示本公开的唯 一可能的配置。具体实施例方式应理解可以以各种形式的硬件、软件或其组合来实施附图中所示的元件。优选 地，在一个或多个被适当编程的通用装置上以硬件和软件的组合来实施这些元件，所述通用装置可以包括处理器、存储器以及输入/输出接口。本描述例示了本公开的原理。因此，将理解本领域技术人员将能够设计出虽然未在此被明确描述或示出、但是体现本公开的原理并且被包括在本公开的精神和范围内的各 种布置。在此所叙述的所有示例和条件性语言意在教导性的目的，以帮助读者理解本公开 的原理和由专利技术人为推动本领域而贡献的构思，并且要被解释为不限于如此具体叙述的示 例和条件。另外，在此叙述本公开的原理、方面、以及实施例的所有陈述、以及本公开的具体 示例，意在包含本公开的结构上和功能上两方面的等效物。此外，这样的等效物意在包括当 前已知的等效物以及将来开发的等效物这两者，即，所开发的无论结构如何、执行相同功能 的任何元件。因此，例如，本领域技术人员将理解在此呈现的框图表示体现本公开的原理的例 示性的电路的概念性视图。类似地，将理解任何流程图示、流程图、状态转换图、伪代码等 等表示基本上可以在计算机可读介质中表示的、并由此通过计算机或处理器执行的各种处 理，无论这种计算机或处理器是否被明确示出。可以通过使用专用硬件以及使用能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来 提供附图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时，可以由单个专用处理器、单个共享 处理器、或其中一些可以被共享的多个独立处理器来提供所述功能。另外，术语“处理器”或 “控制器”的明确使用不应被解释为排他性地代表能够执行软件的硬件，其也可以隐含地包 括、而不限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机 存取存储器(“RAM”)、以及非易失性存储装置。也可以包括其它的常规的和/或定制的硬件。类似地，附图中所示的任何开关只 是概念性的。可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑电路、通过程序控制和专用逻辑电路 的交互作用、或甚至手动地执行所述开关的功能，如从上下文中具体理解的，具体技术可由 实施者选择。在其权利要求中，被表达为用于执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缩放图像的方法，该方法包含：获取第一尺寸的图像（２０２）；检测该图像的几何形状（２０４）；将该图像缩放至第二尺寸（２１６）；以及基于所检测的几何形状，利用至少一个滤波器来对缩放后的图像进行滤波（２１８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬青，英戈T多瑟，马科A瓦斯克斯，学明H顾，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]