[实用新型]一种保持边缘平滑度的图像自适应缩放的装置

说明书

技术领域：

本实用新型主要应用到投影显示成像领域，设计了一种保持边缘平滑度的图像自适应缩放的装置，使得经该方法缩放后的图像边缘仍能保持原来的平滑度。

背景技术：

在投影显示成像领域，由于输入图像和需要投影显示的输出图像的每行象素和每帧行数不同，需要SCALER来进行空间缩放。所谓图像的空间缩放即图像插值，一般在图像放大的时候，会损失图像的高频分量，图像会显得比较模糊，越是复杂的图像缩放方法效果越好，但是在集成电路上实现却很困难。

人们已经设计了大量的图像缩放方法和设备，申请号为03111801的发明也公开了一种数字图像缩放集成电路方法，向上缩放和向下缩放由单一电路实现。申请号为200410102692.7的发明也公开了一种图像缩放的方法。通过建立查找表进行缩放，降低了算法的复杂度。申请号为1608377A也公开了一种用于隔行视频的信号自适应空间缩放，提出运动场基于场缩放，而静止帧基于帧缩放。以上的方法有个共同的特点，就是都没有考虑图像的边缘方向。在插值过程中只利用了空间位置信息来判定待插值点与周围点的相关性，插值系数事先确定，与图像内容无关。这样在物体边界或细节处，不相关的两部分内容被组合生成插值点，模糊就难以避免。所以图像的边缘部分会被模糊掉。

本实用新型提出的装置在集成电路复杂度很低的情况下，可以根据图像内容选择合适的相关点信息进行插值，然后在此方向上取出相应的参考点数据，结合内插方向重构插值点数值。显然此方法能够有效地保护物体边界，抑制有用信息的模糊。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种保持边缘平滑度的图像自适应缩放的装置。所述的装置能够有效地保持物体边界信息，抑制有用信息的模糊。

为了达到以上目的，本实用新型提供保持边缘平滑度的图像自适应缩放装置，其包含：

一、差值点空间位置计算电路。其包含四个乘法器、四个除法器、四个加法器、两个减法器以及两个截位器。其输入端为场(帧)信息和缩放后场(帧)的宽与高W，H，缩放前场(帧)的宽与高Width，Height，输出为插值点空间位置信息deltax，deltay，以及对应原图像的象素点位置row，col。其输出端连接计算各个方向的相关度电路和计算内插的相关参考点电路和点偏移量计算和参考点重校电路的输入端。

二、计算各个方向的相关度电路，目的是得到各个方向的相关度。其包含比较器、加法器、减法器、移位器、最小值电路、绝对值电路等组合电路。其输入端为插值点空间垂直位置信息deltay，输出端为各个方向的相关度。其输出端连接不同方向的分类判定电路的输入端。

三，对不同方向的点的归类电路，本电路用来对不同方向的点归类。其包含135度的点检测电路、45度的点检测电路、0度的点检测电路。其输入为各个方向的相关度，输出为分类判断出的方向Direction。其输出端连接计算内插的相关参考点电路和插值点在对应方向上的点偏移量deltax′、deltay′计算和参考点重校电路的输入端。

四，计算内插的相关参考点电路，本电路用来获得邻域点的位置。其包含邻域点的水平位置确定电路、邻域点的垂直位置确定电路、第二点计算电路、第三点计算电路、第四点计算电路。其输入为计算各个方向的相关度电路的输出方向的相关度Direction、对应原图像的象素点位置row，col、插值点空间位置信息deltax，deltay；输出为四个参考点位置。其输出端连接插值点在对应方向上的点偏移量deltax′、deltay′计算和参考点重校电路的输入端。

五、插值点在对应方向上的点偏移量deltax′、deltay′计算和参考点重校电路，本电路用来获得点偏移量deltax′、deltay′。该电路由deltax′原值保持电路、deltay′计算电路、越界限制和参考点重校电路组成。输入为计算各个方向的相关度电路的输出方向的相关度Direction、插值点空间位置信息deltax，deltay。输出为投影到新坐标后的新方向deltax′、deltay′以及重新校正后的参考点。其输出端连接沿方向的内插电路的输入端。

六，沿方向的内插电路，插值法采用双线性内插，其包含通过电路连接的8个乘法器、三个加法器和两个减法器。其输入为重新校正后的参考点位置以及投影到新坐标后的新方向dletax′、deltay′，输出为缩放后的场(帧)图像。