[发明专利]影像内插的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像内插的处理方法，尤其涉及一种强化边缘效果的影像内插处理方法。

背景技术

目前普遍使用于影像放大的方法可分为内插法以及超解析度(super-resolution)，内插放大影像的方法，现有技术有双线性内插法(bilinear interpolation)、双立方内插法(bicubic interpolation)等来对影像做各种不同的影像放大。超解析度方法的运算复杂度较内插法高，常需要大量的培训样本资料，建立放大模型，以作为预测原始影像放大的依据，因此需要较多的计算时间。

双线性内插法目前应用相当普遍，其方法是先后对水平及垂直方向做邻近两个像素点的内插，虽然简单且运算速度快，但是因缺乏影像高频信息而导致放大后的影像模糊，且容易产生区块效应(block effect)。

双立方内插法是参考原始影像中四个像素点的亮度值，乘上其权重值以决定其内插结果的亮度值。相较于双线性内插法，利用双立方内插法放大后的影像，其边缘锐利程度效果较好，但随着边缘锐利程度的提升，影像边缘的过冲(overshoot)现象也随之增加。此外，当放大倍率调高时，利用双立方内插法放大后的影像与真实光学放大的影像结果差距愈来愈大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种影像内插的处理方法，可依据不同的边缘型态选择不同的内插处理方法，以提高放大后的影像在边缘区域的影像品质。

本发明提出一种影像内插的处理方法，包括下列步骤。首先，针对原始影像中的选定区域，利用边缘检测(edge detection)法检测此选定区域有无边缘存在，并决定此边缘的边缘方向。在边缘方向的法线方向上，利用原始影像中的像素点内插出多个轮廓像素点，以构成边缘轮廓线，其中目标像素点位于边缘轮廓线上。接着，判断边缘轮廓线的亮度值变化趋势，并找出轮廓像素点中的两极值点。判断目标像素点位于渐层(transition)区域或非渐层区域。若目标像素点位于非渐层区域，则根据两极值点的亮度值与目标像素点的亮度值，计算一内插调整值。再根据此内插调整值，对选定区域进行内插处理，以获得目标像素点的内插结果。

在本发明的一实施例中，所述的判断边缘轮廓线的亮度值变化趋势的步骤包括利用在边缘轮廓线上靠近目标像素点的多个轮廓像素点来判断边缘轮廓线的亮度值变化趋势为递增或递减趋势。

在本发明的一实施例中，所述的两极值点包括最大极值点以及最小极值点。最大极值点为在边缘轮廓线上自目标像素点位置往亮度值变化趋势递增方向上的轮廓像素点中具有最大亮度值者。最小极值点为在边缘轮廓线上自目标像素点位置往亮度值变化趋势递减方向上的轮廓像素点中具有最小亮度值者。

在本发明的一实施例中，所述的判断目标像素点位于渐层区域或非渐层区域包括下列步骤。根据两极值点的亮度值与目标像素点的亮度值，判断目标像素点的亮度值靠近两极值点的哪一者的亮度值，定义此极值点为目标极值点。自目标像素点位置，往目标极值点的那端判断轮廓像素点中是否有转折点存在。若往目标极值点的那端存在着转折点，则目标像素点位于非渐层区域。若往目标极值点的那端不存在转折点，则目标像素点位于渐层区域。

在本发明的一实施例中，所述的自目标像素点位置，往目标极值点的那端判断轮廓像素点中是否有转折点存在包括下列步骤。当目标极值点位于边缘轮廓线的左侧时，若边缘轮廓线左侧多个像素点的亮度变化趋势和边缘轮廓线的亮度变化趋势相反或边缘轮廓线左侧起始多个像素点亮度变化趋势小于一临界值，则存在转折点，反之，则不存在转折点；当目标极值点位于该边缘轮廓线的右侧时，若边缘轮廓线右侧多个像素点的亮度变化趋势和边缘轮廓线的亮度变化趋势相反或边缘轮廓线右侧起始数个像素点亮度变化趋势小于一临界值，则存在转折点，反之，则不存在转折点。

在本发明的一实施例中，所述的根据两极值点的亮度值与轮廓像素点的亮度值变化，计算内插调整值包括下列步骤。计算最大极值点与最小极值点的中心点，并利用最大极值点的亮度值与最小极值点的亮度值进行算术平均以获得中心点的亮度值。此外，利用中心点的亮度值、目标像素点的亮度值与前述的目标极值点，计算此内插调整值。

在本发明的一实施例中，所述的根据内插调整值，对选定区域进行内插处理，以获得目标像素点的内插结果的步骤包括根据内插调整值，对选定区域进行双向性内插(bilateral interpolation)处理，以获得目标像素点的内插结果。