[发明专利]一种基于图像边缘方向的尺度变换方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像视频处理的格式转换技术领域，更具体地说，是一种 基于边缘方向检测的图像尺度变换的方法。

背景技术

目前，各种格式的图像视频正通过电视广播、宽带网络、无线通信等通讯 方式飞速传播，这些图像视频信号因其来源及应用领域不同，其分辨率必 然千差万别，从最小的几万像素的分辨率到最大的上千万像素分辨率不等。 另一方面，市场上出售的各显示设备，如LCD、PDP、OLED、E-paper等， 这些显示设备由于自身特点和应用场所的不同，也都有不同的显示分辨率。 这样对显示设备的信号处理系统而言，因其输入的图像分辨率与输出的图 像分辨率完全不同，必须要对图像进行放大缩小的尺度变换。除此之外， 为使用户专注于图像的某个细节或获得图像的整体概貌等也都需要对图像 进行尺度变换。

传统的图像缩放方法，如近邻点插值、线性插值、三次样条插值等，经其 变换后的图像边缘会出现模糊或锯齿等现象，而某些基于图像边缘的尺度 变换方法，如申请号为US6832009B1的发明专利，该方法虽然考虑了目标 点与近邻点的相关性，但其利用的图像信息不充分，易造成图像边缘误判， 从而增加图像视频的毛刺及闪烁，而申请号为200510049595.0的发明专利， 该方法虽利用了大量图像信息，却只判断了图像的水平边缘方向，这样垂 直方向的边缘依然存在锯齿等问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷或不足，提出一种基于图 像边缘方向的尺度变换方法，可对图像在获得最佳视觉效果的情况下做宽 范围的尺度变换，从而获得很好的视觉效果。

本发明可通过以下技术方案予以解决：

本发明一种基于图像边缘方向的尺度变换方法，该方法包括以下步骤：

(a)根据图像的变换比例，获得待插值点在原图像中的坐标位置；

(b)利用图像垂直、水平方向的空间相关性，判断图像边缘的方向；

(c)根据步骤(b)的判断结果，分析每个待插值点适合的插值方法，即 对大角度边缘方向采用三次卷积插值法(cubic)，小角度边缘方向则采用 线性插值法；

(d)根据步骤(b)、(c)的判断结果，对各像素点进行基于图像边缘方 向的插值运算。

作为优选的具体实施例：

本发明所述步骤(a)可利用方程(1-1)、(1-2)计算变换后第u列v 行待插值像素点在原图像的坐标位置：

u＝W_in/W_out×i    (1-1)

v＝H_in/H_out×j    (1-2)

其中W_in、H_in分别为原图像的宽度、高度，W_out、H_out分别为变换后图 像的宽度、高度，i、j为像素在变换后的图像中的坐标位置。

本发明所述步骤(b)包括以下步骤：(b1)计算22个候选方向的初始权 重；

(b2)在8行8列的像素范围内，计算各候选方向的梯度；

(b3)计算各候选方向的权重；

(b4)分别比较水平、垂直各候选方向的权重，获得水平、垂直的初步边 缘方向及权重；

(b5)对初步边缘方向进行五点中值滤波；

(b6)比较水平、垂直边缘方向的权重，获得最终的边缘方向。

本发明所述步骤(c)包括如下步骤：(c1)根据步骤(a)、(b)的结 果，计算每个边缘方向的直线方程；(c2)根据直线方程选取用于插值计算 的像素点及插值方法；

所述步骤(c1)每个边缘的直线方程如下所示：