[发明专利]一种基于边界检测的图像插值方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息图像处理方法技术领域，特别是一种基于边界检测的图像插值方法。

背景技术

插值在图像处理等领域得到了广泛应用，现有的插值的方法有很多，硬件代价最低的种类有选取最近点(Nearest)和双线性(Bilinearinterpolation)插值方法等等。然而，选取最近点的方法会引入过多的高频成分，直观表现为画面“块化”；线性插值方法的低通效应过于严重，直观表现为画面“模糊”，尤其是放大比例超过两倍时，基本无法接受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于边界检测的图像插值方法，主要用于解决上述现有技术中的不足之处，在保持硬件代价基本不变的前提下，使得画面效果较直接取最近点或双线性内插方法都有明显改善。

位解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于边界检测的图像插值方法，其特征是该方法步骤是：

A先根据条件检测是否有边界存在；

B完成所有边界检测后，再根据不跨边界的原则进行插值。

所述步骤A中根据相邻像素亮度差值的绝对值是否大于边界检测函数判决是否存在边界。

所述步骤A中进一步包括：

A1假设4个原图相邻像素组成的栅格ABCD，各边中点连线上可能存在EO，FO，GO，HO四条边界；

A2每条边界是否存在的判别条件是相邻两像素亮度差值的绝对值是否大于边界检测函数；

所述步骤B进一步包括：

全部边界检测完成后，根据边界位置确定采取不同的插值方式，若目标像素P位于区域AEFO，EBOG，FOCH，OGHD中的AEFO区域，则：

(1)当边界EO和FO均存在，则目标像素P直接取最近点A原像素值

P＝A；

(2)当边界EO和FO中仅一条存在，设为EO，且EO延长线HO也存在，则P由原像素A和C插值得出，其中Sx和Sy分别为P到AC，AB边的距离，

P＝Sy*C+(1-Sy)*A；

(3)当边界EO存在，但FO，HO均不存在，则P由A，C，D组成的平面插值得出，

P＝(A-C)*(1-Sy)+(D-C)*Sx+C；

(4)当所有四条边界均不存在，采用原始的双线性插值，

P＝Sx*Sy*D+Sx*(1-Sy)*B+(1-Sx)*Sy*C+(1-Sx)*(1-Sy)*A。

所述步骤B中进一步包括：当原图栅格被划分为类型(1)和类型(3)的情况，且P位于三角形AEF内时采用类型(1)方式插值，其它区域均由BDC三点所确定的平面插值得出。

所述步骤B中进一步包括：当类型(1)在原图栅格中不止一处，则按类型(1)插值。

藉由上述技术方案，本发明的优点在于：

本发明方法先检测可能的边界，再根据不同的边界位置采取不同的插值方式。插值的原则是，决不同时采用边界两侧的点插值，因为边界的存在代表此处有高频成分需要保留，跨过边界插值会导致边界模糊。因此，使用本发明方法在与双线性插值硬件代价相当的前提下较好的平衡图像清晰度和低通滤波恢复的要求。

附图说明

图1是本发明方法中原图像素栅格ABCD的边界结构示意图；

图2是本发明方法中边界检测函数的曲线示意图，横轴为相邻像素中较小者，纵轴为二者差值的绝对值；

图3是本发明方法中插值类型(1)，取最近点；

图4是插值类型(2)，两点内插；

图5是插值类型(3)，三点平面内插；

图6是插值类型(4)，四点双线性内插；

图7是本发明方法中边界划分的一种改进类型；

图8时本发明方法中不适合图7所示类型的改进类型。

具体实施方式

本发明提供了一种基于边界检测的图像插值方法，该方法步骤是：

A先根据条件检测是否有边界存在；

B完成所有边界检测后，再根据不跨边界的原则进行插值。

以下请参阅图1到图8，结合一具体实施例来进一步介绍本发明方法：

第一步是检测边界。

图1表示4个原图相邻像素组成的栅格ABCD，本发明假定其各边中点连线上可能存在4条边界，即EO，FO，GO，HO。每条边界是否存在的判别条件是相邻两像素亮度差值的绝对值是否满足一定条件(即|A-B|判别EO是否存在，其他类推)。每条边界是否存在的判别条件是相邻两像素亮度差值的绝对值是否大于边界检测函数。