发明名称 增加影像解析度之方向性内插方法及装置
摘要 本发明系提出一种增加影像解析度之方向性内插法及装置,该影像系由一个二维阵列的像素所组成并以复数个列方向像素排列,该装置系增加复数个像素以增加该影像解析度,该任一增加像素系位在该影像之一位置,该装置包含一输入端、一记忆体装置、一纹路分析模组、一纹路变化量一致性模组及一插值模组。输入端系接收代表该影像之像素的讯号,记忆体装置以列方向储存代表该影像之像素,纹路分析模组以该位置为中心,俾得到一单调变化区域,该纹路变化量一致性模组依据该单调变化区域,以该位置为中心来计算该位置上方最邻近一列像素及下方最邻近一列像素在该单调变化区域中各方向纹路变化量具有一致性的二相对应点,该插值模组系耦合至该纹路变化量一致性模组,由其找到的二相对应点及其邻近点,经由一中值滤波器以求出该位置的欲插置像素之值。
申请公布号 TWI220363 申请公布日期 2004.08.11
申请号 TW092127657 申请日期 2003.10.06
申请人 凌阳科技股份有限公司 发明人 吕志明;林焜尉
分类号 H04N5/00 主分类号 H04N5/00
代理机构 代理人 吴冠赐 台北市松山区敦化北路一○二号九楼;林志鸿 台北市松山区敦化北路一○二号九楼;杨庆隆 台北市松山区敦化北路一○二号九楼
主权项 1.一种增加影像解析度之方向性内插方法,该影像系由一个二维阵列的像素所组成并以复数个列方向像素排列,该方法系增加复数个像素以增加该影像解析度,该任一增加像素系位在该影像之一位置,该方法包含下列步骤:一纹路分析步骤,用以得到以该位置为中心之一单调变化区域,该单调变化区域系由一上单调变化区域及一下单调变化区域交集而成,该上单调变化区域系由该位置上方最邻近一列像素之像素为中心进行高通滤波处理后,再经一区域判别处理而获得,该下单调变化区域系由该位置下方最邻近一列像素之像素为中心进行高通滤波处理后,再经一区域判别处理而获得;一纹路变化量一致性步骤,依据该单调变化区域,以该位置为中心来计算该位置上方最邻近一列像素及下方最邻近一列像素在该单调变化区域中复数方向纹路变化量具有一致性的二相对应像素;以及一插値步骤,由变化量一致性步骤所寻找到的二相对应像素,利用滤波法求出该位置的欲插置像素之値。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该纹路分析步骤、该纹路变化量一致性步骤、及该插値步骤系重复执行直至该增加像素均已插置在该影像之一位置。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于该纹路分析步骤中,该高通滤波处理系将该像素及邻近之像素与一高通矩阵进行内积而获得一纯量値,当中,该高通矩阵系为一2X6矩阵[-1 - 1-2 2 1 1;-1 -1 -2 21 1]。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该区域判别处理包含下列步骤:一区分步骤,将该高通滤波处理所得之纯量値区分为平坦、岐岖、单调左倾以及单调右倾,以得到一组由0、2、1及-1所组成的数列,其中平坦以0代表、岐岖以2代表、单调左倾以1代表、单调右倾以-1代表;以及一区域判断步骤,以该位置正上方且最邻近一列的像素为中心,向左右找寻其区间的数値属于{0,1}、{0,-1}、{1}、{0}或者{-1}的单调变化区域。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于该纹路变化量一致性步骤中,纹路变化量具有一致性的二相对应点系为纹路变化量最小的二相对应点。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该纹路变化量一致性步骤更包含下列步骤:一纹路方向决定步骤,系由上单调变化区域中的一像素与下单调变化区域中的一像素形成一直线,该直线经由该位置并以该位置为中心点,该直线的方向形成一纹路方向,而上单调变化区域中的复数像素形成复数个纹路方向;一纹路变化量计算步骤,系将上单调变化区域中的一像素与一纹路方向相对应之下单调变化区域中的一像素,经由一第二函数计算而得到纹路变化量;以及一选择步骤,选择该纹路变化量计算步骤中之指纹路变化量最小的二相对应点。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中,该纹路变化量计算步骤更包含下列步骤:一像素水平扩充步骤,系将上单调变化区域中的一像素与同一列之左边像素及右边像素形成一组像素,而一纹路方向相对应之下单调变化区域中的一像素,亦与同一列之左边像素及右边像素形成一组像素,经由一第二函数计算该二组像素而得纹路变化量。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中,该纹路变化量计算步骤更包含下列步骤:一像素垂直扩充步骤,系将该像素水平扩充步骤中所获得的二组像素向上平移一列而获得另外二组像素,及向下平移一列而获得另外二组像素,经由一第二函数计算该六组像素而得纹路变化量。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该插値步骤之滤波法可为一中値滤波法。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该插値步骤更包含下列步骤:一像素水平扩充步骤,系将由变化量一致性步骤所寻找到的二相对应像素分别与同一列之左边像素及右边像素形成二组像素;以及一插置像素计算步骤,利用滤波法对该像素水平扩充步骤所得的二组像素进行中値滤波法计算,求出该位置的欲插置像素之値。11.一种增加影像解析度之方向性内插装置,该影像系由一个二维阵列的像素所组成并以复数个列方向像素排列,该装置系增加复数个像素以增加该影像解析度,该任一增加像素系位在该影像之一位置,该装置包含:一输入端,接收代表该影像之像素的讯号;一记忆体装置,系耦合至该输入端,以列方向储存代表该影像之像素;一纹路分析模组,系耦合至该记忆体装置,俾得到以该位置为中心之一单调变化区域,该单调变化区域系由一上单调变化区域及一下单调变化区域交集而成,该上单调变化区域系由该位置上方最邻近一列像素之像素为中心进行高通滤波处理后,再经一区域判别处理而获得,该下单调变化区域系由该位置下方最邻近一列像素之像素为中心进行高通滤波处理后,再经一区域判别处理而获得;一纹路变化量一致性模组,系耦合至该纹路分析模组,依据该单调变化区域,以该位置为中心来计算该位置上方最邻近一列像素及下方最邻近一列像素在该单调变化区域中各方向纹路变化量具有一致性的二相对应点;以及一插値模组,系耦合至该纹路变化量一致性模组,由其找到的二相对应点及其邻近点,经由一中値滤波器以求出该位置的欲插置像素之値。图式简单说明:图1:系本发明一种增加影像解析度之方向性内插装置之方块图。图2:系本发明实施例中所处理影像其中一部分之示意图。图3:系本发明一种增加影像解析度之方向性内插方法之流程图。图4:系本发明之分类硬体电路的之硬体描述语言程式码。图5:系本发明单调变化区域之示意图。图6:系本发纹路方向之示意图。图7:系本发明像素水平扩充步骤之示意图。图8:系本发明像素垂直扩充步骤之示意图。
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