[发明专利]基于水平方向像素的图像锐化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电视和视频的图像处理领域，特别是涉及一种基于水平方向像素的图像锐化方法。

背景技术

在摄像头产品中，CMOS传感器透过色卡采集基于像素的Bayer RGB或者是RGB raw的图像；图像经过前处理转为YUV的图像，但转化后的图像边界变化模糊，噪声大；在显示或者视频压缩前，必须要经过图像增强处理来提高画质，锐化就是图像增强的一个重要环节；同样，在视频处理系统中，图像经过缩放后，画质相比于原来图像，会出现退化和模糊，需要对缩放后的做锐化增强处理，提高画质。

常用的图像锐化方法是对图像做带通滤波，分别找到低到高的边沿和高到低的边沿，乘以增益系数，并补偿到源图像上，最后再对增益后的图像做中值滤波降噪处理；但是，这种方法在得到锐化效果的同时带来一些不想要的结果，如细节的丢失和过冲；本文提到的方法用计算得到的三次谐波分量补偿图像得到锐化效果，并根据当前像素的delta值增益亮度分量，实现对低频变化区域的锐化，同时保留图像细节，减少色度不连续效应，跳变过渡也更加平滑。

传统锐化方法通过滤波器获得高频分量，确定有用的高频图像分量并做处理，处理后的结果补偿原图像，可以实现高频降噪和锐化图像高频区域；这种处理方法只能实现高频图像区域的锐化，不能对低频图像区域做处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于水平方向像素的图像锐化方法，其采用谐波补偿的算法，对输入的图像的高频跳变区域和低频跳变区域做增益补偿，在得到锐化图像效果的同时，亮度和色度过度更加平滑，提高图像质量。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于水平方向像素的图像锐化方法，其包括以下步骤：

步骤一，算法对色度分量，做图像边沿区域色度锐化处理；

步骤二，算法对亮度分量，先做图像边沿区域亮度锐化处理，再做图像增强处理；图像边沿区域色度锐化处理和图像边沿区域亮度锐化处理对图像的高频边沿区域做增强图像增强处理对图像的低频区域做增强。

优选地，所图像边沿区域色度锐化处理和图像边沿区域亮度锐化处理常用的算法主要有三种：所述图像边沿区域锐化处理常用的算法主要有三种：带通滤波边沿补偿、高频滤波补偿、谐波分量补偿。

优选地，所述图像增强处理作用在图像的Y分量，锐化图像的低频区域；图像增强处理的图像增强算法通过带通滤波确定需要处理的低频图像区域，根据对应像素点的δ值增益计算补偿值，并修正到原图像Y分量；具体处理过程包括：带通滤波、δ值计算、δ值分段修正、峰化增益、修正值补偿到原图像Y分量。

本发明的积极进步效果在于：本发明采用谐波分量补偿图像的边沿区域，并通过带通滤波算法确定低频边缘区域，根据对应区域的三次谐波分量对该区域进行增益补偿，达到图像增强的效果。

附图说明

图1为算法对色度分量的流程示意图。

图2为谐波分量补偿的步骤示意图。

图3为图像PEAKING处理的流程示意图。

图4为delta分段修正的函数图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，基于水平方向像素的图像锐化方法包括以下步骤：

步骤一，算法对色度分量，做图像边沿区域色度锐化处理（DCTI）；

步骤二，算法对亮度分量，先做图像边沿区域亮度锐化处理（DLTI），再做图像增强（PEAKING）处理；图像边沿区域色度锐化处理和图像边沿区域亮度锐化处理对图像的高频边沿区域做增强，图像增强处理对图像的低频区域做增强。

一、图像边沿区域色度锐化处理、图像边沿区域亮度锐化处理常用的算法主要有三种：带通滤波边沿补偿、高频滤波补偿、谐波分量补偿；

带通滤波边缘补偿，使用用9-tap像素窗口，中心像素，pix[4]（变量的名字，表示第4个像素值），补偿为：

pix_adj = gain_lpf * result_lpf + gain_hpf * result_hpf + pix[4]

gain_lpf：低带通滤波增益

gain_hpf：高带通滤波增益

result_hpf：低带通滤波结果

result_hpf：高带通滤波结果

补偿后的值经过中值滤波处理，以去除图像振铃和过冲效应：