[發明專利]一種圖像放大方法及用于實現圖像放大的VLSI

有效

• 申請號: 201911065302.6
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110930289B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 鄧宏貴;趙浩浩;吳蘇;彭程;丁家峰
• 申請（專利權）人: 中南大學;信利光電股份有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60;G06T3/40
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 楊萍

本發明公開了一種圖像放大方法及用于實現圖像放大的VLSI，包括以下步驟：將存儲于存儲介質的圖像與0°、45°、90°、135°四個方向的檢測模板進行卷積運算得到中心像素四個方向的梯度值，再根據雙閾值判斷中心像素點是否處于邊界位置，若處于邊界位置則在像素值前插入1，否則插入0。之后確定放大后的新圖像上像素點在原圖像上對應的記為插值點位置，并根據原圖像上周圍四個像素點的邊界信息以及插值點與它們的位置關系選取不同的插值方法求取插值點像素值，作為新圖像上對應像素點的像素值。本發明大幅度降低了電路規模，改善了放大后的圖像質量。

技術領域

本發明具體涉及一種圖像放大方法及用于實現圖像放大的VLSI。

背景技術

隨著顯示技術的高速發展，人們對圖像清晰度的要求越來越高。但由于圖像采集設備等原因，超高清圖像及視頻源并不容易獲取。因此，在很多情況下，需要將低分辨圖像通過各種技術提升為高分辨率圖像。目前主要有兩種研發方向。第一，通過深度卷積神經網絡等各種軟件算法處理圖像，但此方法需要消耗大量的CPU資源，對硬件性能要求高。第二，在圖像采集、傳輸過程中利用VLSI(超大規模集成電路，Very Large Scale Integration)對圖像直接進行處理，此方法處理圖像帶寬高，成本低，但是由于VLSI能實現的算法較簡單，所以往往處理效果不佳，會造成處理后圖像馬賽克和鋸齒現象。

因此，有必要提供一種新的算法和裝置以解決現有技術存在的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種圖像放大方法及用于實現圖像放大的VLSI，算法簡單，對硬件性能要求低，且處理效果好。

為了實現上述方案，本發明提供了圖像放大的插值方法及其VLSI實現。

一種圖像放大方法，包括以下步驟：

步驟1、對原圖像進行濾波，得到圖像I；

步驟2、求取圖像I中邊界點信息；

步驟3、確定放大后的新圖像上像素點a_(x,y)在原圖像上對應的位置，記為插值點a′_(p,q)；根據原圖像上a′_(p,q)周圍四個像素點的邊界信息(即其是否為邊界點)以及a′_(p,q)與它們的位置關系，選取相應的插值方法，利用它們的像素值插值得到a′_(p,q)的像素值；將a′_(p,q)的像素值作為新圖像上像素點a_(x,y)的像素值；重復上述操作確定新圖像所有像素點的像素值，從而得到原圖像放大后的新圖像。

進一步地，所述步驟1中，對原圖像進行中值濾波。

進一步地，所述步驟2中，將圖像I分別與0°、45°、90°和135°四個方向的檢測模板進行卷積運算，得到圖像I上各像素點在0°、45°、90°和135°四個方向的梯度；對圖像I上的每一個像素點，根據其四個方向的梯度值G_x、G_y、G_i和G_j判斷其是否為邊界點，判斷方法為：

若滿足以下三種情況之一，則判定該像素點為邊界點：

(1)若G_x、G_y、G_i和G_j均大于第一閾值；

(2)若G_x、G_i和G_j均大于第一閾值，G_y小于第一閾值，且G_i+G_j-G_x大于第二閾值；