[发明专利]图像插补方法及其相关图像插补装置

说明书

一种图像插补方法及其相关图像插补装置，该方法用以利用一来源图像插补出一目标图像的一目标像素点，适用于包括一图像插补装置的一图像处理系统，包括下列步骤：自来源图像中选取相应目标像素点的多个来源像素点；基于上述多个来源像素点取得一梯度方向以及一梯度幅值；根据上述梯度方向以及上述梯度幅值，决定每一来源像素点的一对应权重；以及根据上述来源像素点的像素值及其对应权重进行一插补运算，以得到上述目标像素点的像素值。

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其涉及基于梯度的图像插补方法及其相关图像插补装置。

背景技术

图像插补(Image interpolation)是一个普遍使用在图像处理的技术，最常见的应用是为了让图像产生更好的放大或缩小的视觉效果，以便进行图像的显示和打印。近年来，随着消费性多媒体产品的盛行，相关取像或显像的电子装置成为重要的产业项目，例如，平面显示器、数字相机等，而图像插补方法就是其中核心控制的重要功能之一。图像插补方法尤其在需要进行不同像素坐标系统的图像尺寸调整或重新映射、图像校正、图像变形，图像缩放等操作时特别有用。

现有的图像插补技术包含不具方向性的双线性插补(bi-linear interpolation)技术和双三次插补(bi-cubic interpolation)技术等线性插补算法，其通过来源图像中关于最邻近的像素点的计算来得到目标图像中新创造的像素值。举例来说，在双线性插补放大算法中，目标图像中新创造的像素值，是由来源图像位置在其附近的2*2区域4个邻近像素的值通过加权平均计算得出的，而在双三次插补放大算法中，目标图像中新创造的像素值，是由来源图像位置在其附近的4*4区域16个邻近像素的值通过加权平均计算得出的。由于线性插补算法只需要关于最邻近的像素点的计算，实现的复杂度非常低，运算成本较低，且线性插补算法放大后的图像质量较高，不会出现像素值不连续的情况，因此应用非常广泛。然而线性插补算法具有低通滤波器的性质，使高频部分受损，插补后的图像细节会出现锯齿状，特别是插补后的图像边缘(edges)与线条特征容易呈现模糊化或过曝之类的伪影效果(artifact)，令观看者产生离焦(de-focus)的视觉感受，因此现有的线性插补算法无法在维持较低的运算成本的考虑下，又同时全部消除这些呈现模糊化或过曝之类的伪影效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种图像插补方法及其相关图像插补装置。

本发明的一实施例提供一种图像插补方法，用以利用一来源图像插补出一目标图像的一目标像素点，适用于包括一图像插补装置的一图像处理系统，包括下列步骤：自来源图像中选取相应目标像素点的多个来源像素点；基于上述多个来源像素点取得一梯度方向以及一梯度幅值；根据上述梯度方向以及上述梯度幅值，决定每一来源像素点的一对应权重；以及根据上述来源像素点的像素值及其对应权重进行一插补运算，以得到上述目标像素点的像素值。

本发明另一实施例提供一种图像插补装置，用以利用一来源图像插补出一目标图像的一目标像素点，其包括一插补坐标计算元件、一插补方向决定元件、一权重系数产生元件、以及一插补运算元件。插补坐标计算元件用以进行一坐标映射，自上述来源图像中选取相应上述目标像素点的多个来源像素点。插补方向决定元件耦接至上述插补坐标计算元件，用以取得上述来源像素点的一梯度方向以及一梯度幅值。权重系数产生元件耦接至上述插补方向决定元件，用以根据上述梯度方向以及上述梯度幅值，决定每一上述来源像素点的一对应权重。插补运算元件耦接至上述插补坐标计算元件以及上述权重系数产生元件，用以根据上述来源像素点的像素值及其对应权重进行一插补运算，以得到上述目标像素点的像素值。

本发明的上述方法可经由本发明的装置或系统来实作，其为可执行特定功能的硬件或固件，也可以通过程序代码方式收录于一记录介质中，并结合特定硬件来实作。当程序代码被电子装置、处理器、计算机或机器载入且执行时，电子装置、处理器、计算机或机器变成用以实行本发明的装置或系统。

附图说明

图1为根据本发明实施例的图像处理系统的示意图。