[發明專利]圖像放大裝置、方法、集成電路及程序

有效

• 申請號: 200980135712.1
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102150418A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 手塚忠則
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N1/393
• 分類號: H04N1/393;G06T3/40;G09G3/20;H04N7/01
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王成坤;胡建新

技術領域

本發明涉及將被輸入的低分辨率圖像匹配于顯示設備的分辨率而放大的顯示裝置、將低分辨率的圖像放大并輸出的打印機等的圖像輸出裝置、將運動圖像中的一張圖像放大而生成靜止圖像的攝影裝置等、由將低分辨率的圖像高分辨率化的裝置進行的圖像放大方法。

背景技術

以往以來，作為將輸入的低分辨率圖像變換為高分辨率圖像的插補放大方法，提出了各種各樣的方法。作為代表性的方法，有在非專利文獻1中也公開的最鄰近法、雙線性法、雙三次卷積法等。在最鄰近法中，在插補像素位置處選擇最接近的低分辨率的像素來決定插補像素值。在雙線性法中，根據包圍插補像素位置的低分辨率圖像的像素4點與插補像素位置的距離進行線性內插，決定插補像素值。在雙三次卷積法中，根據包圍插補像素位置的、低分辨率圖像的周邊N×N像素，使用取樣函數(f(x)＝sinc(x))求出插補像素值。

在這些方式中，有以下所示的缺點。在最鄰近法中，由于插補像素值是處于插補像素位置的附近的低分辨率的像素值，所以如果放大率上升，則視覺上的塊變得醒目，成為在畫質上變差的感受。此外，在雙線性法、雙三次卷積法中，雖然能夠抑制如最鄰近法那樣的塊的發生，但成為模糊(ボケ)的畫質。

作為用來解決該問題的方法，經常采用在插補放大的前后實施使用高頻強調濾波的邊緣強調處理的方法。但是，在進行了邊緣強調的情況下，在圖像的邊緣附近發生稱作上沖或下沖的不自然的部分。

圖8是通過邊緣強調發生了上沖和下沖的例子的圖。

該圖是將圖像的水平行的一部分的電平(level)值切取而圖示的，觀察它可知，在邊緣周邊的部分發生了上沖801和下沖802。這樣，在實施了通過高頻強調濾波的邊緣強調的情況下，圖像變清楚，但另一方面，作為副作用，有成為圖像的邊緣周邊發亮等的在視覺上變差的圖像的問題。

圖48是表示專利文獻1的技術的圖。

在專利文獻1中公開了解決分辨率變換中的邊緣強調的副作用的方法。以下，使用圖48進行專利文獻1的技術的說明。

在圖48中，2901是作為進行分辨率變換的對象的低分辨率圖像的原圖像(輸入圖像)。此外，2902是插補的像素數等、關于與分辨率的變換相關的插補處理的信息。此外，2903是基于信息2902決定用來進行邊緣強調的濾波系數的強調系數決定部。此外，2904是使用所決定的強調系數進行邊緣強調的邊緣強調圖像生成部。此外，2905是從被邊緣強調的低分辨率圖像、將指定位置的像素值進行內插插補而生成插補像素的插補像素生成部。此外，2906是將輸入圖像2901的關注像素與插補像素生成部2905的輸出值比較、根據該比較的結果輸出表示各像素值的加權的程度的值的比較部。此外，2909是用來指定檢測像素值的最大值和最小值的、關注像素的周邊像素的范圍的信息。這里，比較部2906基于該信息2909計算表示加權的程度的值。并且，加權合成部2907是根據作為比較部2906的輸出的加權、對從輸入圖像2901輸入的低分辨率圖像上的關注像素和插補像素生成部2905的輸出實行加權、進行合成的合成部。

以下，對比較部2906和加權合成部2907的處理詳細地說明。設輸入到比較部2906中的最大值、最小值檢測像素范圍(信息2909)為n。此時，在置于關注像素位置(i，j)的情況下，從其附近像素位置(i-n+1，j-n+1)～(i+n，j+n)的范圍的像素中，檢測作為最大的電平的像素值、和作為最小的電平的像素值，將最大值和最小值作為加權系數傳遞給加權合成部2907。在加權合成部2907中，基于作為比較部2906的輸出的權重系數計算輸出像素。具體而言，分別在插補像素生成部2905的輸出Pi、j是最大值與最小值的范圍內的情況下輸出Pi、j，在Pi、j比最大值大的情況下輸出最大值，在Pi、j比最小值小的情況下輸出最小值。

由此，不發生邊緣強調帶來的上沖、下沖(過度修正)而實現抑制了邊緣的模糊的放大處理。

先行技術文獻

專利文獻1：日本特開2000-115526號公報

非專利文獻1：有關用于圖像信號的幾何學變換的插補濾波和畫質的一個考察，榎並和雅他，電子通信學會論文志，vol.45J69-D?No.11pp1617-1623，1986.

發明內容

發明的概要

發明要解決的課題