[發明專利]基于邊緣檢測的圖像邊緣增強方法和系統

有效

• 申請號: 201611262056.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106886981B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 韓睿;郭若杉;李晨;劉壯
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/13
• 代理公司: 11482 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 郭文浩;吳曉芬

本發明涉及一種基于邊緣檢測的圖像邊緣增強方法和系統。本發明通過計算待處理像素的邊緣方向和邊緣方向可靠度，并根據待處理像素的邊緣方向可靠度是否為零，采用不同的邊緣增強方法。若待處理像素的邊緣方向可靠度不為零，則根據邊緣方向從預設的四個方向中選取最接近邊緣方向的垂直方向的兩個方向進行增強；根據邊緣方向的垂直方向與所選擇的兩個方向的夾角計算加權權重，將兩個方向的邊緣增強結果加權，作為最終的邊緣增強圖像；若待處理像素的邊緣方向可靠度為零，則采用水平方向和垂直方向進行增強，選擇增強程度較大的結果作為最終邊緣增強圖像。本發明能夠在任意邊緣方向進行增強處理，使邊緣增強后的圖像邊緣清晰且避免了鋸齒現象。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種基于邊緣檢測的圖像邊緣增強方法和系統。

背景技術

在將標清(720*576)或高清(1920*1080)視頻源，通過基于插值的視頻縮放技術轉換成超高清視頻時，會造成縮放圖像的邊緣不夠清晰，通常在視頻縮放后使用邊緣增強技術增強邊緣，獲得更加清晰的畫質。

傳統的邊緣增強方法主要是：沿水平方向和垂直方向分別進行邊緣增強，增強后的圖像可能存在邊緣鋸齒現象?；蚴强紤]更多的方向，如45度和135度，將所有方向上的增強值相加，作為最終的邊緣增強值。但這樣處理的結果是，邊緣附近仍然會有鋸齒，并且在放大倍數越大時鋸齒越明顯。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的上述問題，提出一種基于邊緣檢測的圖像邊緣增強方法和系統，能夠在任意邊緣方向進行增強處理，使邊緣增強后的圖像邊緣清晰且避免了鋸齒現象。

本發明提出一種基于邊緣檢測的圖像邊緣增強方法，包括以下步驟：

步驟1，計算待處理像素的邊緣方向；

步驟2，計算待處理像素的邊緣方向可靠度；

步驟3，若所述待處理像素的邊緣方向可靠度不為零，則轉至步驟4；否則，在水平方向和垂直方向上分別進行邊緣增強，選取增強程度較大的結果作為最終的邊緣增強圖像；

步驟4，根據所述邊緣方向，從預設的四個方向中選取與所述待處理像素邊緣方向的垂直方向最接近的兩個方向分別進行邊緣增強；

步驟5，將步驟4所得的兩個方向的邊緣增強結果進行加權融合，作為最終的邊緣增強圖像。

優選的，步驟1中通過計算待處理像素的梯度，進而計算出邊緣方向。

優選的，步驟1具體包括：

采用Sobel梯度算子計算待處理像素的梯度，水平梯度g_H和垂直梯度g_V分別為：

其中，(i，j)為待處理像素，I(i，j)為待處理像素對應的亮度值；

若g_H(i,j)和g_V(i,j)的絕對值都小于預設的閾值，則待處理像素位于平坦區；否則，待處理像素位于非平坦區，若g_V(i,j)為零，則待處理像素的邊緣方向為垂直方向，若g_V(i,j)不為零，則待處理像素的邊緣方向對應的斜率值為：

優選的，步驟2具體為：

若待處理像素位于平坦區，則待處理像素的邊緣方向可靠度為零；