[發(fā)明專利]具可調(diào)性梯度差分的數(shù)字影像縮放方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710002352.0
• 申請日: 2007-01-04
• 公開（公告）號: CN101216934A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾英彰;黃漢城
• 申請（專利權(quán)）人: 宏正自動科技股份有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;H04N1/393;H04N5/44
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 翟羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種影像處理裝置及其方法，特別是指一種可彈性地增加或是減少影像分辨率的裝置及其方法。

背景技術(shù)

影像調(diào)整的技術(shù)有許多不同的設(shè)計方法，但因為采用不同設(shè)計方法的原因，原輸入影像經(jīng)放大、縮小或調(diào)整屏幕分辨率后的圖形清晰程度與影像對比也有優(yōu)劣之別。最早期的技術(shù)就是利用“重制法與刪除法”，將鄰近的像素直接復(fù)制其相同的強(qiáng)度像素，產(chǎn)生所需要的額外像素，此方法當(dāng)放大倍率非整數(shù)倍(1.33等)或顯示器分辨率更加提高時，影像中的邊緣輪廓會出現(xiàn)很明顯的鋸齒狀的缺點；用于縮小影像則會有明顯的失真現(xiàn)象。有鑒于此，利用線性內(nèi)插法(linear?interpolation)的觀念便應(yīng)運而生，當(dāng)欲產(chǎn)生一個新的內(nèi)插點像素，則考慮該左右相鄰像素間的位置與強(qiáng)度關(guān)系，來產(chǎn)生所需要的額外像素，此種方法可以獲得較高的影像質(zhì)量，而不至于輪廓上產(chǎn)生明顯的鋸齒狀缺陷。利用該現(xiàn)有技術(shù)演化而來的類似相關(guān)專利有，中國臺灣專利公告第452757號、美國專利公告第4988984號、第6704463號等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種方法及裝置以用來彈性地增加或減少影像分辨率。

為達(dá)成前述目的，本發(fā)明一種影像處理裝置，用來將具有第一分辨率的輸入影像轉(zhuǎn)換為具有第二分辨率的輸出影像，該輸入影像包含若干個輸入像素，該輸出影像包含若干個輸出像素，該影像處理裝置包含一個輸入單元，用來接收該若干個輸入像素；一個解析單元，用來依據(jù)該第一分辨率以及該第二分辨率的比例決定每一輸出像素對應(yīng)的第一輸入像素組以及第二輸入像素組，該第一輸入像素組所顯示的區(qū)域交疊于該輸出像素所欲顯示的區(qū)域，該第二輸入像素組所顯示的區(qū)域未交疊于該輸出像素所欲顯示的區(qū)域；一個系數(shù)控制器，用來產(chǎn)生若干個控制系數(shù)；一個處理單元，電連接于該解析單元以及該系數(shù)控制器，用來依據(jù)該若干個控制系數(shù)、該第一輸入像素組以及該第二輸入像素組產(chǎn)生輸出像素；以及一個輸出單元，用來輸出該處理單元產(chǎn)生的該若干個輸出像素。

為達(dá)成前述目的，本發(fā)明一種將具有第一分辨率的輸入影像轉(zhuǎn)換為具有第二分辨率的輸出影像的影像處理方法，該輸入影像包含若干個輸入像素，該輸出影像包含若干個輸出像素，該方法包含下列步驟：(a)依據(jù)一對比調(diào)整系數(shù)以內(nèi)插的方式調(diào)整該若干個輸入像素的像素值；(b)依據(jù)該第一分辨率與該第二分辨率的比例決定每一輸出像素對應(yīng)的第一輸入像素組以及第二輸入像素組，該第一輸入像素組所顯示的區(qū)域交疊于該輸出像素所欲顯示的區(qū)域，該第二輸入像素組所顯示的區(qū)域未交疊于該輸出像素所欲顯示的區(qū)域；(c)產(chǎn)生若干個控制系數(shù)；以及(d)依據(jù)該若干個控制系數(shù)、該第一輸入像素組以及該第二輸入像素組產(chǎn)生輸出像素。

為達(dá)成前述目的，本發(fā)明一種將具有第一分辨率的輸入影像轉(zhuǎn)換為具有第二分辨率的輸出影像的影像處理方法，該輸入影像包含若干個輸入像素，該輸出影像包含若干個輸出像素，該方法包含下列步驟(a)依據(jù)該第一分辨率與該第二分辨率的比例決定水平比例、垂直比例以及每一輸出像素對應(yīng)的若干個輸入像素；(b)依據(jù)該水平比例和該垂直比例，決定每一該若干個輸入像素的垂直參數(shù)以及水平參數(shù)；以及(c)依據(jù)每一輸入像素以及每一輸入像素的該垂直參數(shù)以及該水平參數(shù)之積，決定該對應(yīng)的輸出像素。

本發(fā)明的影像處理裝置，可實時配合平面顯示器分辨率的設(shè)定，將原輸入影像的分辨率加以增減后產(chǎn)生一個輸出影像，而該輸出影像仍可保持該影像應(yīng)有的清晰度與對比。此外，本發(fā)明的影像處理裝置利用雙重梯度差分法與影像二維空間上的水平方向與垂直方向的距離關(guān)系依據(jù)偏移的SINC函數(shù)觀念產(chǎn)生正負(fù)系數(shù)因素，以獲得更高質(zhì)量的輸出結(jié)果。此外，硬件架構(gòu)加入了管線(pipeline)設(shè)計，可加快裝置的處理速度，降低運算所需的時間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明影像處理裝置的功能方塊圖。

圖2顯示對比調(diào)整單元以及預(yù)處理單元執(zhí)行梯度差分運算的說明圖。

圖3是輸出像素O(2，2)以及用來決定輸出像素O(2，2)地對應(yīng)輸入像素的示意圖。

圖4是輸出像素O(3，3)以及用來決定輸出像素O(3，3)的對應(yīng)輸入像素的示意圖。

圖5是負(fù)半?yún)^(qū)間的SINC函數(shù)的波形圖。

圖6是本發(fā)明的增加影像分辨率的范例。

圖7是圖1的對比調(diào)整單元的輸入與輸出的轉(zhuǎn)移關(guān)系圖。

圖8是震幅重新調(diào)整比例(amplitude-rescaling)的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

圖9是量化振幅(quantified?amplitude)的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

具體實施方式