CN113870113A - 一种插值方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种插值方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN113870113A CN202111162080.7A CN202111162080A CN113870113A CN 113870113 A CN113870113 A CN 113870113A CN 202111162080 A CN202111162080 A CN 202111162080A CN 113870113 A CN113870113 A CN 113870113A
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陈工羽
瞿金桥
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Abstract

本发明公开了一种插值方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，通过本发明的技术方案，提升了插值后的图像的清晰度。

Description

一种插值方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种插值方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
图像插值的目标是利用低分辨率图像提供的信息，生成更高分辨率的图像，或者，基于高分辨率图像得到低分辨率图像。图像插值方法一般向原始的低分辨率图像像素之间插入估计的高分辨率像素点。这些未知的高分辨率像素点可以由其周围的低分辨率点估计得到，从而得到高分辨率的图像。
相关技术中，采用的近似计算，就是将坐标映射后的小数部分再映射到多个个区间内，取区间的平均值进行坐标权重的计算。
但是由于是近似计算，导致最终得到的插值后的图像比较模糊，无法达到清晰度的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种插值方法、装置、设备及存储介质，以实现提升插值后的图像的清晰度。
第一方面，本发明实施例提供了一种插值方法，包括：
当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
进一步的，根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，包括：
根据目标图像对应的像素点坐标、原图像分辨率和目标分辨率确定原像素点映射坐标；
根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值；
根据所述新像素点坐标和所述新像素点坐标对应的目标像素值生成目标图像。
进一步的，所述原像素点映射坐标包括：原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离。
进一步的，基于如下公式确定原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离：
Figure BDA0003290543550000021
其中，(x,y)为目标图像对应的像素点坐标，0≤x≤k-1；0≤y≤l-1，目标分辨率为k*l，原图像分辨率为m*n，u为新像素点距离原图像像素点水平方向上距离，v为新像素点距离原像素点竖直方向上距离，且0≤u<1，0≤v<1，(i，j)为原图像像素点坐标。
进一步的，根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值，包括：
根据所述原图像像素点坐标确定原图像中的相邻像素点矩阵；
根据所述新像素点距离原图像像素点水平方向上距离确定水平方向权重系数；
根据所述新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离确定竖直方向权重系数；
根据所述相邻像素点矩阵、水平方向权重系数和竖直方向权重系数确定新像素点坐标对应的目标像素值。
进一步的，基于如下公式确定原图像中的相邻像素点矩阵：
Figure BDA0003290543550000031
其中，B为相邻像素点矩阵,f(·,·)为原图像像素点像素值。
进一步的，基于如下公式确定水平方向权重系数：
A＝[S(1+u)S(u)S(1-u)S(2-u)]；
其中，
Figure BDA0003290543550000032
a为多项式系数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种插值装置，该装置包括：
采集模块，用于当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
获取模块，用于在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
处理模块，用于根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的插值方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的插值方法。
本发明实施例通过当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，提升了插值后的图像的清晰度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例中的一种插值方法的流程图；
图1a是本发明实施例中的插值原理图；
图1b是本发明实施例中的插值系统的示意图；
图2是本发明实施例中的一种插值装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图；
图4是本发明实施例中的一种包含计算机程序的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1为本发明实施例提供的一种插值方法的流程图，本实施例可适用于插值的情况，该方法可以由本发明实施例中的插值装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集。
具体的，上位机下发采集图像指令，当FPGA(Field Programmable Gate Array，数字集成电路芯片)接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集时序信息，控制模数转换器ADC进行图像采集，并对采集到的图像数据进行平均、翻转、滤波以及插值等操作。
S120，在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率。
其中，所述目标分辨率的获取方式可以为：用户输入目标分辨率，也可以为预先存储在FPGA中的目标分辨率，本发明实施例对此不进行限制。
其中，所述原图像为FPGA接收到的采集设备发送的图像。
S130，根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
具体的，根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像的方式可以为：根据目标图像对应的像素点坐标、原图像分辨率和目标分辨率确定原像素点映射坐标；根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值；根据所述新像素点坐标和所述新像素点坐标对应的目标像素值生成目标图像。例如可以是，如图1a所示，包括如下步骤：1、先根据目标图像对应的像素点坐标，计算原像素点映射坐标，得到i、j、u和v的值，计算方法采用简单的比例关系就能实现，计算目标图像对应的像素点坐标(x,y)在原图像中的映射关系如
Figure BDA0003290543550000071
所示，目标分辨率为k*l，公式中0≤x≤k-1；0≤y≤l-1，当x和y的值确定后，就可以计算出对应的i、j、u和v的值；
2、根据第1步计算得到的原图像像素点坐标i和j，代入公式B＝
Figure BDA0003290543550000072
得到16个原图像中的相邻像素点矩阵，再根据第1步中计算得到的u和v值，分别计算1+u、u、1-u、2-u、1+v、v、1-v、2-v的值；
3、将第2步计算得到的八个坐标权重因子代入公式
Figure BDA0003290543550000073
a为多项式系数，得到：S(1+u)、S(u)、S(1-u)、S(2-u)、S(1+v)、S(v)、S(1-v)和S(2-v)；
将S(1+u)、S(u)、S(1-u)、S(2-u)、S(1+v)、S(v)、S(1-v)和S(2-v)代入公式A＝[S(1+u)S(u)S(1-u)S(2-u)]和公式C＝[S(1+v)S(v)S(1-v)S(2-v)]中，计算得到A矩阵和C矩阵的值；
4、将第2步得到的原图像中的相邻像素点矩阵B，与第3步得到的A矩阵和C矩阵的值，代入公式f(i+u,j+v)＝ABCT中，得到新像素点坐标对应的目标像素值；
5、重复1～4步，直到计算出所有新像素点坐标对应的目标像素值，插值结束。
可选的，根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，包括：
根据目标图像对应的像素点坐标、原图像分辨率和目标分辨率确定原像素点映射坐标。
其中，所述原像素点映射坐标包括：原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离。
具体的，基于如下公式确定原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离：
Figure BDA0003290543550000081
其中，(x,y)为目标图像对应的像素点坐标，0≤x≤k-1；0≤y≤l-1，目标分辨率为k*l，原图像分辨率为m*n，u为新像素点距离原图像像素点水平方向上距离，v为新像素点距离原像素点竖直方向上距离，且0≤u<1，0≤v<1，(i，j)为原图像像素点坐标。
根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值。
具体的，根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值的方式可以为：根据所述原图像像素点坐标确定原图像中的相邻像素点矩阵；根据所述新像素点距离原图像像素点水平方向上距离确定水平方向权重系数；根据所述新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离确定竖直方向权重系数；根据所述相邻像素点矩阵、水平方向权重系数和竖直方向权重系数确定新像素点坐标对应的目标像素值。例如可以是，基于如下公式确定原图像中的相邻像素点矩阵：
Figure BDA0003290543550000091
其中，B为相邻像素点矩阵,f(·,·)为原图像像素点像素值。
基于如下公式确定水平方向权重系数：
A＝[S(1+u)S(u)S(1-u)S(2-u)]；
其中，
Figure BDA0003290543550000092
a为多项式系数，可以取值-0.5或-0.75，本发明实施例中取-0.5。
基于如下公式确定竖直方向权重系数：
C＝[S(1+v)S(v)S(1-v)S(2-v)]；
基于如下公式确定新像素点坐标对应的目标像素值：
g(i+u,j+v)＝ABCT。
根据所述新像素点坐标和所述新像素点坐标对应的目标像素值生成目标图像。
可选的，所述原像素点映射坐标包括：原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离。
可选的，基于如下公式确定原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离：
Figure BDA0003290543550000093
其中，(x,y)为目标图像对应的像素点坐标，0≤x≤k-1；0≤y≤l-1，目标分辨率为k*l，原图像分辨率为m*n，u为新像素点距离原图像像素点水平方向上距离，v为新像素点距离原像素点竖直方向上距离，且0≤u<1，0≤v<1，(i，j)为原图像像素点坐标。
可选的，根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值，包括：
根据所述原图像像素点坐标确定原图像中的相邻像素点矩阵；
根据所述新像素点距离原图像像素点水平方向上距离确定水平方向权重系数；
根据所述新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离确定竖直方向权重系数；
根据所述相邻像素点矩阵、水平方向权重系数和竖直方向权重系数确定新像素点坐标对应的目标像素值。
可选的，基于如下公式确定原图像中的相邻像素点矩阵：
Figure BDA0003290543550000101
其中，B为相邻像素点矩阵,f(·,·)为原图像像素点像素值。
可选的，基于如下公式确定水平方向权重系数：
A＝[S(1+u)S(u)S(1-u)S(2-u)]；
其中，
Figure BDA0003290543550000102
a为多项式系数。
可选的，基于如下公式确定竖直方向权重系数：
C＝[S(1+v)S(v)S(1-v)S(2-v)]；
可选的，基于如下公式确定新像素点坐标对应的目标像素值：
g(i+u,j+v)＝ABCT。
本发明实施例公开了一种在FPGA上实现的插值算法，大大缩减了计算耗时。对于一直以来双三次插值在FPGA中实现，存在的计算复杂度问题，通过使用FPGA自带的浮点核，调用片上充分的DSP资源，自然的解决了该问题。插值后的效果比双线性插值算法清晰，同时也比通过牺牲算法精度以减小计算复杂度的双三次插值版本，在图像局部区域质量能得到进一步的提升，由此可见，该算法非常适用于插值后图像质量要求较高的应用场景如安检、航天、医疗以及矿石探测等。
本发明实施例还提供了一种差值系统，包括：原像素点映射及相关像素点读写模块、坐标权重计算模块、卷积计算单元和新像素点计算模块四个子模块,计算过程完整实现了双三次插值公式中的算法，采用功能模块化设计，在进行原像素点映射后，对坐标权重进行卷积的同时，开始读取相关像素点，缩减了整体计算过程中的耗时。数据读取和权重计算并行进行，有效减少了整个计算过程的时间。
在一个具体的例子中，如图1b所示，插值系统包括：上位机、ADC和FPGA，FPGA包括：采集时序控制模块、ADC采集模块、图像处理模块、功能选择模块、数据补零模块、数据打包上传模块、状态信息搜集模块和内部fifo。上位机下发采集图像指令；FPGA接收到上位机采集图像指令后，根据采集时序要求，控制ADC进行图像采集，并对采集到的图像数据进行平均、翻转、滤波、插值等操作；处理完成的图像数据送入数据打包模块，打包后通过网络发送给上位机进行显示；上位机下发停止采集指令，FPGA接收到上位机停止采集指令后，停止图像采集，并跳转到等待采集状态。
本发明实施例对比现有实现方法在插值后的效果上，保留了计算精度，比舍弃计算精度的方法，在视觉效果上更好，尤其表现在高清图片上的局部效果更加明显。
本发明实施例对原图像进行插值处理，得到目标图像，将目标图像送入数据打包模块，打包后通过网络发送给上位机进行显示；上位机下发停止采集指令；FPGA接收到上位机停止采集指令后，停止图像采集，并跳转到等待采集状态。
本实施例的技术方案，通过当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，提升了插值后的图像的清晰度。
图2为本发明实施例提供的一种插值装置的结构示意图。本实施例可适用于插值的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该插值装置可集成在任何提供插值功能的设备中，如图2所示，所述插值装置具体包括：采集模块210、获取模块220和处理模块230。
其中，采集模块210，用于当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
获取模块220，用于在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
处理模块230，用于根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本实施例的技术方案，通过当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，提升了插值后的图像的清晰度。
图3为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的电子设备312的框图。图3显示的电子设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备312是典型的轨迹拟合功能的计算设备。
如图3所示，电子设备312以通用计算设备的形式表现。电子设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同系统组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。
总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。
电子设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)330和/或高速缓存存储器332。电子设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备312交互的设备通信，和/或与使得该电子设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口322进行。并且，电子设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与电子设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的插值方法：
当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
图4为本发明实施例中的一种包含计算机程序的计算机可读存储介质的结构示意图。本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质61，其上存储有计算机程序610，该程序被一个或多个处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的插值方法：
当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(Hyper Text TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种插值方法，其特征在于，包括：
当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像，包括：
根据目标图像对应的像素点坐标、原图像分辨率和目标分辨率确定原像素点映射坐标；
根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值；
根据所述新像素点坐标和所述新像素点坐标对应的目标像素值生成目标图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原像素点映射坐标包括：原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定原图像像素点坐标、新像素点距离原图像像素点水平方向上距离和新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离：
Figure FDA0003290543540000011
其中，(x,y)为目标图像对应的像素点坐标，0≤x≤k-1；0≤y≤l-1，目标分辨率为k*l，原图像分辨率为m*n，u为新像素点距离原图像像素点水平方向上距离，v为新像素点距离原像素点竖直方向上距离，且0≤u<1，0≤v<1，(i，j)为原图像像素点坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述原像素点映射坐标确定新像素点坐标对应的目标像素值，包括：
根据所述原图像像素点坐标确定原图像中的相邻像素点矩阵；
根据所述新像素点距离原图像像素点水平方向上距离确定水平方向权重系数；
根据所述新像素点距离原图像像素点竖直方向上距离确定竖直方向权重系数；
根据所述相邻像素点矩阵、水平方向权重系数和竖直方向权重系数确定新像素点坐标对应的目标像素值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定原图像中的相邻像素点矩阵：
Figure FDA0003290543540000021
其中，B为相邻像素点矩阵,f(·,·)为原图像像素点像素值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定水平方向权重系数：
A＝[S(1+u) S(u) S(1-u) S(2-u)]；
其中，
Figure FDA0003290543540000022
a为多项式系数。
8.一种插值装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于当接收到上位机发送的采集图像指令时，根据采集图像指令携带的采集时序信息控制图像采集设备进行图像采集；
获取模块，用于在接收到所述图像采集设备发送的原图像之后，获取目标分辨率；
处理模块，用于根据所述目标分辨率对所述原图像进行插值处理，得到目标图像。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种包含计算机程序的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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