[发明专利]一种图像去锯齿的系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像视频处理技术领域，尤其涉及对图像、视频、图形进行锯齿去除的领域。

背景技术

图像和视频处理中的缩放和去隔行等处理会给图像的边缘带来锯齿效应，即在源图像中看上去直的边缘在处理后的图像上，在边缘附近出现了锯齿效应。在图形渲染中，处理一条直线时，如果处理不当，渲染出的直线会出现锯齿。当图像出现锯齿时，需要对锯齿进行去除。

一种传统的去锯齿系统如图1所示，先检测图像的边缘，根据边缘方向在方向滤波器组中选取一个滤波器，进行沿边缘方向的滤波，最后利用边缘的置信度对源图像和方向滤波融合单元组合的结果进行组合，输出最终结果。这种去锯齿系统有几个缺点，第一个缺点是方向往往经过量化，量化成有限的几个的方向，每个方向对应一个沿方向的滤波器，这样对于落在量化方向中间的方向，只能选取就近的量化方向进行滤波，或者对邻近的几个量化方向滤波结果进行组合，准确性受到影响。第二个缺点是在处理低角度(即接近水平方向的角度)时，对于低于量化方向中最低角度的方向，无法有效处理该方向出现的锯齿。第三个缺点是在处理小角度(即接近水平方向的角度)时，参与滤波的像素相隔较远，容易造成错误。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种图像去锯齿系统，该系统能很好地处理任意方向的方向滤波，并对低角度锯齿具有良好的效果。

本发明提出的一种图像去锯齿系统，包括边缘检测单元、方向滤波器、结果融合单元，边缘检测单元依据输入图像输出像素的边缘方向和边缘置信度，方向滤波器依据输入图像和像素的边缘方向输出方向滤波结果，结果融合单元依据像素的边缘置信度、输入图像和方向滤波结果输出优化图像，所述的方向滤波器根据待插值像素的边缘方向，计算出穿过该像素的沿边缘方向的一条线与邻域水平扫描线或邻域垂直扫描线的交点坐标，并利用一维插值的方法，插出位于交点的临时像素，再利用滤波器对沿边缘方向上的各个临时像素进行滤波，输出方向滤波结果。

为了实现更好的去锯齿效果，本发明的一种图像去锯齿系统还包括小角度方向滤波器、方向滤波融合单元；小角度方向滤波器依据输入图像和像素的边缘方向输出小角度方向滤波结果；方向滤波融合单元依据像素的边缘方向将方向滤波器输出结果和小角度方向滤波器输出结果加权组合，输出方向滤波加权组合结果；结果融合单元依据像素的边缘置信度、输入图像、方向滤波加权组合结果输出优化图像；

所述方向滤波器通过计算穿过待插值像素的沿边缘方向的一条线与邻域水平扫描线的交点坐标来得到位于交点的临时像素时，所述的小角度方向滤波器依据待插值像素的边缘方向，计算出穿过该像素的沿边缘方向的一条线与邻域垂直扫描线的交点坐标，并利用一维插值的方法，插出位于交点的临时像素；再利用一维滤波器对沿边缘方向上的各个临时像素进行滤波，输出小角度方向滤波结果。

所述方向滤波器通过计算穿过待插值像素的沿边缘方向的一条线与邻域垂直扫描线的交点坐标来得到位于交点的临时像素时，所述的小角度方向滤波器依据待插值像素的边缘方向，计算出穿过该像素的沿边缘方向的一条线与邻域水平扫描线的交点坐标，并利用一维插值的方法，插出位于交点的临时像素；再利用一维滤波器对沿边缘方向上的各个临时像素进行滤波，输出小角度方向滤波结果。

本发明具有如下有益效果

(1)由于不进行方向量化，可以处理任意方向的锯齿；

(2)可以很好地处理小角度的锯齿，可以处理的角度可以任意接近水平方向。

附图说明

图1传统的去锯齿系统框图；

图2本发明图像去锯齿系统框图；

图3本发明边缘检测单元框图；

图4归一化的边缘置信度计算曲线示意图；

图5本发明方向滤波器结构示意图；

图6本发明方向滤波示意图；

图7本发明在小角度进行方向滤波示意图；

图8本发明小角度方向滤波示意图；

图9本发明小角度方向滤波器结构示意图；

图10本发明方向滤波的融合权重计算曲线示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。