CN100365660C - 一种图像放大插值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像放大插值的方法，首先确定插值行的位置；然后在原图像中的插值行的位置，取插值行的相邻的两行的像素值，即第一相邻行和第二相邻行的像素值，用于确定所述插值行的像素值，从而进行插值；最后对所述第一相邻行、第二相邻行以及插值行进行平滑处理。相对现有技术，本发明可消除图像放大后的锯齿，提高新插入的图像行或图像列的精度，具有简单、快速、图像处理效果好等特点。

Description

一种图像放大插值的方法
技术领域
本发明涉及一种数字图像处理的方法，特别是一种图像放大插值的方法。
技术背景
插值也称为“重置样本”，是在不生成像素的情况下增加图像像素大小的一种方法，在周围像素色彩的基础上用数学公式计算丢失像素的色彩，也就是根据中心像素点的颜色参数模拟出周边像素值的方法。插值是图像缩放处理的基础，目前有多种插值的方法，它们在运算复杂程度、放大速度和图像质量上各有优缺点，一般而言如果插值处理的速度比较快，则放大后的图像的质量比较差，相反速度慢，则质量相对较好。如其中的一种简单快速的方法是如果图像放大多少，就在新的图像中插入多少行，达到所需要的大小。这时，新插入的行，往往就是根据新插入行的前一行和后一行作平均得到。这种方法虽然插值放大速度快，但是产生的图像往往会有很明显的锯齿出现，严重影响到图像的质量。因此目前在要求图像放大插值速度快的应用环境下，其放大后的图像效果都很差，不能满足使用者的需要。
发明内容
本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种方法简单、速度快、图像插值效果好的图像放大插值的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种图像放大插值的方法，包括如下步骤：
步骤1、确定插值行的位置；
步骤2、在原图像中的插值行的位置，取插值行的相邻的两行的像素值，即第一相邻行和第二相邻行的像素值，用于确定所述插值行的像素值，从而进行插值；
步骤3、对所述第一相邻行、第二相邻行以及插值行进行平滑处理。
所述对第一相邻行、第二相邻行以及插值行进行平滑处理可以是指，根据所述插值行以及与第一相邻行相邻的另一行的像素值，计算获得第一相邻行的新像素值；同样，根据所述插值行以及与第二相邻行相邻的另一行的像素值，计算获得第二相邻行的新像素值。
所述插值行的像素值＝(第一相邻行的像素值+第二相邻行的像素值)/2。
所述第一相邻行的新像素值＝(插值行的像素值+第一相邻行的另一相邻行的像素值)/2。
所述第二相邻行的新像素值＝(插值行的像素值+第二相邻行的另一相邻行的像素值)/2。
所述确定需插值的行数可以是指，根据需要放大的图像的大小以及原图像的大小，确定需插值的行数，以及各个插值行的位置。
在上述技术方案中，本发明在确定插值行的像素值后，为了消除插值行与相邻行之间的锯齿，对相邻行进行平滑处理，使相邻行的像素值与插值行的像素值之间的变化趋于平滑，从而达到消除锯齿，提高新插入的图像行或图像列的精度的目的。另外，本发明确定插值行和新的相邻行的像素值的方法均为求平均的方法，其计算方法简单，实现容易，从而可以保证具有快速的插值计算速度。因此，本发明相对现有技术，具有简单、快速、图像处理效果好等特点。
附图说明
附图1为现有技术中一种图像放大插值方法的示意图；
附图2为本发明一种图像放大插值方法的流程图；
附图3为本发明的一种较佳实施例的方法流程图；
附图4为本发明的一种较佳实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为现有技术中一种图像放大插值的方法的示意图。图中，左边部分为原图像，右边部分为插值放大后的图像，L1～L4均为原图像中的图像行/列，Lnew为插值行。当需要在图像行/列之间插入一行Lnew时，现有技术是采用直接求平均的方法，即将Lnew的相邻两行L2、L3的像素值相加求平均后作为Lnew的像素值，从而得到右边的插值放大后的图像。这种方法相当简单、快速，但是却存在图像效果差、锯齿明显等严重缺陷。
虽然目前也有很多种插值方法，可以得到很好的插值放大后的图像效果，如立方插值法等等。但是这些方法一般都是根据比较复杂的数学公式计算得到。对于网络摄像头、移动通信终端等设备，其系统CPU资源不足，并且其图像数据传输速度又要求较快，如当图像处理帧率达到60帧/秒时，对于每帧图像处理时间只有1/60秒，显然，系统资源难以在如此短的时间内完成那些复杂繁琐的运算。因此，需要寻找一种既简单、快速，又可获得较好的图像质量的放大插值的方法。
本发明就提供了一种可满足上述条件的图像放大插值的方法，它包括如下步骤：
步骤1、确定插值行的位置；
步骤2、在原图像中的插值行的位置，取插值行的相邻的两行的像素值，
即第一相邻行和第二相邻行的像素值，用于确定所述插值行的像素值，从而进行插值；
步骤3、对所述第一相邻行和第二相邻行进行平滑处理。
在上述步骤中可见，本发明利用步骤3对原图像中的第一相邻行和第二相邻行进行修复处理，使第一相邻行、第二相邻行和插值行之间的像素值变化梯度变小，趋于平滑。从而达到消除锯齿，提高图像处理质量的目的。其中，计算插值行的像素值的方法以及平滑处理的方法均可以采用现有技术中的最近插值法、线性插值法等简单的插值计算方法。
附图3所示为本发明的一种较佳实施例。本发明包括但不限于本实施例。
本实施例中，计算插值行的像素值的方法以及平滑处理的方法采用了现有技术中求平均值的方法，具体步骤为：
A1、根据需要放大的图像的大小以及原图像的大小，确定需插值的行数，以及各个插值行的位置；如一个320×240的原图像，需要放大到352×288，则其图像行需要每10行插入一行，其图像列需要每8列插入1列。
A2、取其中一个插值行Lnew；
A3、在原图像中的插值行Lnew的位置，取所述插值行Lnew的依次相邻的四行L1、L2、L3、L4的像素值，其中L2为第一相邻行，L3为第二相邻行，L1与L2相邻，L4与L3相邻；
A4、以公式“Lnew＝(L2+L3)/2”计算插值行像素值；
A5、以公式“L2new＝(L1+Lnew)/2”计算第一相邻行L2的新像素值，从而完成对第一相邻行的平滑处理；
A6、以公式“L3new＝(L4+Lnew)/2”计算第二相邻行L3的新像素值，从而完成对第二相邻行的平滑处理；
A7、检测是否已经完成所有插值行，如果没有完成，则返回步骤A2，循环处理，直至完成所有的图像行/列的插值处理后结束。
图4所示即为本实施例方法实施的示意图，图中左边为原图像，中间为获得插值行Lnew后的图像，右边为完成平滑处理后的图像。
本实施例采用的求平均的方法相当简单，即使系统CPU资源不足，也能够快速的完成这些步骤，从而保证了处理的高效性。并且，经过平滑处理过程，也可获得相当好的放大插值后的图像效果。

Claims (5)

1.一种图像放大插值的方法，包括如下步骤：
步骤1、确定插值行的位置；
步骤2、在原图像中的插值行的位置，取插值行的相邻的两行的像素值，即第一相邻行和第二相邻行的像素值，用于确定所述插值行的像素值，从而进行插值；
步骤3、对所述第一相邻行、第二相邻行以及插值行进行平滑处理；所述对第一相邻行、第二相邻行以及插值行进行平滑处理是指，根据所述插值行以及与第一相邻行相邻的另一行的像素值，计算获得第一相邻行的新像素值；同样，根据所述插值行以及与第二相邻行相邻的另一行的像素值，计算获得第二相邻行的新像素值。
2.如权利要求1所述图像放大插值的方法，其特征在于：所述插值行的像素值＝(第一相邻行的像素值+第二相邻行的像素值)/2。
3.如权利要求2所述图像放大插值的方法，其特征在于：所述第一相邻行的新像素值＝(插值行的像素值+第一相邻行的另一相邻行的像素值)/2。
4.如权利要求2所述图像放大插值的方法，其特征在于：所述第二相邻行的新像素值＝(插值行的像素值+第二相邻行的另一相邻行的像素值)/2。
5.如权利要求2所述图像放大插值的方法，其特征在于：根据需要放大的图像的大小以及原图像的大小，确定需插值的行数，以及各个插值行的位置。
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