CN1812553A - 基于边缘的像素位置和插值方法 - Google Patents

Abstract

一种转换方法，用于通过在隔行扫描图像的两个连续行之间位置的目标像素上插值图像元素，即像素，从而将隔行扫描图像转换成逐行扫描图像，该隔行扫描图像具有多个设置在行和列的矩阵中的像素。该方法确定当前行的像素中是否是边缘像素，且如果该像素是边缘像素，其基于该当前行上至少一个边缘像素的列号码与该先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差，确定该边缘的近似角度。该方法使用该角度，确定当前行和先前行上的哪个像素对应于该目标像素，且从该对应像素对于该目标像素插值。

Description

基于边缘的像素位置和插值方法

发明领域

本发明总体涉及用于转换隔行扫描视频信号为逐行扫描视频信号的方法，并且尤其涉及对于像素行间隙的图像元素(像素)进行插值的方法，该像素行邻近或位于隔行扫描视频图像中视觉可以分辨的区域间的边缘。

技术背景

电视屏幕上的图像由像素组成，其按行水平设置，通常对于另一行垂直偏移一个像素位置。每个像素均指派有三个值，该值表示像素中红，绿，和蓝分量的各自强度。通过顺序显示像素的行作为该图像的水平线，从而产生视频图像。

存在的模拟广播标准诸如NTSC，PAL以及SECAM，使用两个视频场以产生单个视频帧。每个场包括构成图像帧的一半的水平线。一场包括一帧中全部奇数号码的线，且另一场包括全部的偶数号码的线。隔行图像显示出变形的假像，诸如恶化了所得到的帧图像的图像闪烁。一种消除这些假像的方法是将隔行扫描场转换成逐行扫描场。在逐行扫描场之中，奇数和偶数图像线均作为单个图像而顺序显示。

随着越来越多电视观众购买可以显示逐行扫描信号的高清晰电视监视器，隔行扫描到逐行扫描的转换系统变得更重要。广播机构以及消费者可能都需要具有隔行扫描到逐行扫描的转换能力，以避免隔行扫描图像的变形假像。

一种从隔行扫描场产生逐行扫描帧的方法是在每场中的间隙线中插值。因此，奇数场的线用于插值偶数号码的线，而偶数场的线用于插值奇数号码的线。

插值线的每个像素(或者“插值像素”)的计算基于邻近隔行扫描线中的邻近像素的值。产生插值像素的最简单的方法是从先前接收的扫描线的对应位置简单地复制像素。对于位于对角边缘上的像素，这可能导致“锯齿”(线显得有凹口或者台阶状，而不是平滑的)。对于不在边缘上的像素，这种复制会导致像素不对应于被显示的图像，使得观看者看到的显示效果较差。与隔行扫描图像相比，这种方法还会减少图像的垂直分辨率，并且可以导致在30Hz刷新率的时候图像的闪烁区域。

另一个简单的例子是设置插值像素的值为两个垂直邻近像素的平均值。然而，对于在两个视觉上不同的区域中的像素，这种平均值可以使得像素与任何一个邻近像素都不匹配。例如，为在蓝色像素和绿色像素之间的插值像素所产生的值就可能是青色的，这不会使得显示给观看者的图像是他们想看到的。

图5示出电视屏幕上的图像100，包括两个视觉上不同的区域102和104。两个视觉上不同的区域间的边界106在这里称作边缘。电视屏幕上的图像可能包括多于两个视觉上不同的区域，并且，如图所示，任何一个或多个视觉上不同的区域可以不是整个都包含在电视屏幕内的。

相对于更加渐进的变化，诸如阴影(其可能具有灰或黑的渐进)或墙上的光(其可能具有彩色的渐进)，视觉上不同的区域由其间的边缘限定。在产生将位于边缘上的插值像素的时候，最好考虑被显示的边缘的视觉光滑程度。如果被插值的像素的值仅仅是基于接收的扫描线中的邻近像素，则计算的值可能是两个视觉上不同区域的值的混合，而不是分开两个区域的区别性边缘。这样得到的边缘可能是没有足够的清楚以区别两个区域、看上去并不光滑的线、或是对于边缘具有正确的值但是显示在错误的像素位置上的像素。因此，位于两个视觉上不同的区域之间边缘上的插值线的像素，最好不仅考虑在接收的扫描线中邻近像素的值，而是还要考虑边缘本身，以尽可能确保视觉上的愉快。

现有隔行扫描到逐行扫描转换系统已经认识到了这个问题，并且已经以不同于被边缘分开的区域中的像素处理方式，来处理边缘上的像素。这样的一种系统在题为“Progressive Scanning ConversionApparatus(逐行扫描转换装置)”，Muraji等人，1999年5月23日出版的美国专利No.5886745中进行了描述，其内容在此通过参照的方式引入，以说明其隔行扫描到逐行扫描的转换系统。

上述授予Muraji等人的专利，基于区域中的像素梯度，计算该局部区域中的边缘的角度。这个角度随后被用作识别用于产生插值像素的适当像素。尽管这种计算产生很准确的结果，但是消耗了速度、存储器使用以及一般费用(overhead)。

此外，存在的梯度算符并没有特别的针对隔行视频信号固有的问题，即丢失了图像帧中邻近的线，并且也没有针对输入信号中产生的噪声。

发明内容

为了满足这个和其他需要，并考虑其本身的目的，本发明实施为一种方法，用于通过处理隔行扫描图像的两个连续行之间的目标像素位置上的插值图像元素(像素)，转换隔行扫描图像成为逐行扫描图像，其中该隔行扫描图像具有多个设置在行和列矩阵中的像素。该方法包括以下步骤：确定当前行上的像素是否是边缘像素，且如果该像素是边缘像素，基于至少在当前行上的边缘像素的列号码以及在先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差，确定该边缘的近似的角度。该方法使用角度，确定当前行和先前行上哪个像素对应于目标像素，并从对应像素插值该目标像素值。

或者，本发明以这样一种方法实施，其中包括下列步骤。该方法确定分别关于目标像素位置的预定区域中第一和第二方向的像素的第一和第二梯度强度值，并确定第一和第二梯度强度值的量值。下面，该方法确定是否该第一量值和第二量值中的至少一个超过预定阈值，以定义该像素为边缘像素。如果该像素是边缘像素，就比较该第一和第二梯度强度值，以确定该边缘的近似角度。如果边缘的近似角度确定为小于约四十五度，就基于至少当前行上的边缘像素的列号码以及先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差异，确定该边缘的近似角度。下次，该方法使用该角度确定当前行上和先前行上的哪个像素对应于目标像素，并从相应像素插值该目标像素的值。最后的步骤用于从对应的边缘像素，在沿着边缘的位置插值目标像素的值。

本发明还可以一种装置来实施，该装置用于在隔行扫描图像的两个连续行之间的目标像素位置，产生插值的图像元素(像素)，其中该隔行扫描图像形成为行和列的矩阵，该装置包括边缘探测器，处理器，其基于当前行上的边缘像素的列号码和先前行上对应边缘像素的列号码之间的差异，确定边缘的近似角度。该装置还包括插值器，其结合隔行扫描图像中邻近目标像素并沿着确定的角度的像素的值，以产生插值像素。

附图简述

参照附图，本发明可以从下面详细描述的说明得到最好的理解，类似的元件具有同样的附图标记。在具有多个类似元件的时候，仅给该多个类似元件分配单个附图标记，其使用小字表示指的是特定的元件。在共同参照该元件或参照一个或多个不特定的元件的时候，就可以去掉小字的表示。字母“n”可以表示不特定号码的元件。附图中包括下面的图：

图1是本发明示例实施例的框图；

图2是用于描述本发明示例实施例的功能框图；

图3是用于描述本发明示例实施例的屏幕图像图；

图4是本发明示例实施例的流程图；

图5是用于描述本发明示例实施例的电视屏幕上的屏幕图像；

图6(a)是用于描述本发明示例实施例的像素图；

图6(b)是用于描述本发明示例实施例的像素图。

发明详述

本发明包括在美国出版的专利申请No.US-2003-0098925-A1中公开的边缘探测器，并在此结合作为参考，以用于说明其边缘探测器。该边缘探测器包括通过确定两个方向上的梯度强度值，并确定是否任一梯度强度值大于预定阈值，从而确定像素是否为边缘像素的方法。简单的说，使用水平边缘探测器以及垂直边缘探测器，以确定称作边缘强度的数值。每个探测器使用两个有限脉冲响应滤波器，校正各个预期边缘轮廓的像素。滤波器提供的输出信号表示各个边缘强度值。如果各个边缘强度值的任一或两个超过预定阈值，就存在边缘。

本发明涉及一种方法和一种装置，用于通过在隔行扫描图像的两个连续行之间的目标像素位置产生插值图像元素(像素)，转换隔行扫描图像为逐行扫描图像，其中该隔行扫描图像具有设置在行和列的矩阵上的多个像素。

图3是示出边缘像素300可能结构的屏幕图像图。为了简单，仅仅示出边缘像素。在本发明示例性的实施例中，边缘探测器104(图1所示)探测像素是否是边缘像素。如图3所示，先前行302以及当前行304包括多个边缘像素。前角(leading angle)306以及后角(trailingangle)308可以从先前行302和当前行304上的边缘像素的行所确定。前角306或者后角308可以用于确定用于边缘的最终角(final angle)，如下所述。

图2示出本发明的示例实施例。如图2所示，阴影区域206表示基于先前线202的多个边缘像素和当前线204的多个边缘像素的探测边缘角度。一旦已经确定目标像素208，系统确定目标像素是否是边缘像素，并确定近似边缘角206。下面，通过第一复用器212发送来自先前线202的多个像素到多个插值器218，并通过第二复用器216发送来自当前线204的多个边缘像素到多个插值器218。从上述的最终角，选择先前线202的像素并且从当前线204选择对应的像素。这些像素选择为具有不同的角度，这些角度限定了通过目标像素的线。目标像素的值由插值器218插值，其还计算先前线202和当前线204上对应的所选像素各个差的绝对值。由比较器220选出对应于差的绝对值最小的插值像素值，作为目标像素值。

在图1所示本发明的另一示例性实施例中，当前行中的像素作为输入信号102施加给边缘探测器104。该边缘探测器104确定像素是否是边缘像素，并产生边缘图。在示例性边缘图110中，边缘像素的像素具有逻辑-1的值，并且不是边缘像素的像素具有逻辑-0的值。边缘图保持多于两条线的像素，其包括当前行，先前行以及至少一部分下一行。下一行的像素是当前由边缘图处理的线。每处理一行新的像素的时候，当前行的像素变为先前行像素，且下一行像素变为当前行像素。

当前行像素以及先前行像素的边缘图进入由处理器128进行检查，以确定是否先前和当前线包括边缘以及确定该边缘的近似角度。处理器128基于当前行的边缘像素的列号码和相应的先前行上边缘像素的列号码之间的差，确定在当前和先前行上边缘像素的近似角度。

以一个水平线的延迟107，将边缘探测器104提供的像素106顺序供给并存储在寄存器行111以及寄存器行112中。该延迟107提供的像素是来自图像当前线的像素。该像素通过寄存器行111和寄存器行112偏移，并供给从第一组复用器117(a)-117(n)中的至少一个复用器。以一个水平线减二十个像素的延迟119，像素118同样通过寄存器行120和寄存器行121偏移。这些像素是来自图像先前线的像素。存储在寄存器行120和寄存器行121的这些像素，被供给第三组复用器125(a)-125(n)中的至少一个复用器。这里认为寄存器111、112、120和121可以包括任意数量的寄存器。

处理器128确定像素是否是边缘像素以及通过检测边缘图110确定边缘的角度。如果确定来自寄存器行111和寄存器行112中的至少一个像素是边缘像素，处理器128确定边缘的近似角度，以及通过平均前边缘角和后边缘角，从寄存器行120和寄存器行121中确定对应的边缘像素。图6(a)是像素图，用于描述本发明示例性实施例的这个方面。

参照图6(a)，像素P20-P29以及像素P30-P39是分别存储在寄存器行111以及寄存器行112中的像素，并且表示来自图像当前行的像素。像素P00-P09以及像素P10-P19是分别存储在寄存器行120以及寄存器行121中的像素，并表示来自图像先前行的像素。处理器128产生给目标像素600的值，对先前行检验边缘图110，并确定像素P05为先前行的边缘像素。随后通过检查边缘图以确定当前线和先前线上节段中的第一个和最后一个边缘像素，确定前边缘角606以及后边缘角608，处理器128对当前行检查边缘图，以确定边缘的角度。将这些角度取平均值，以确定包括目标像素600的边缘的近似角度。在图6(a)中，前角和后角的平均值得到的初步近似边缘角610落在当前行的像素P32和P33之间。初步角610可以是四舍五入(round up or down)到先前线上的最近像素，以近似得到该边缘角。例如，图6(a)中，初步近似得到的边缘角610是四舍五入(round up)到与对应像素P33相交，以近似得到边缘角612。

图6(a)是一个例子，用于确定近似得到的边缘角612。图6(a)中该近似得到的边缘角612是负角。对于近似得到的负边缘角，处理器128发信号通知第一组复用器117(a)-117(n)中的至少一个复用器，以选择将提供给第二组复用器116(a)-116(n)中至少一个复用器的像素P30-P39。处理器128还发信号通知第三组复用器125(a)-125(n)中至少一个复用器，以选择将提供给第四组复用器124(a)-124(n)中至少一个复用器的像素P0-P9。对于近似得到的正边缘角，处理器128发信号通知第一组复用器117(a)-117(n)中至少一个复用器，以选择将提供给第二组复用器116(a)-116(n)中至少一个复用器的像素P20-P29。处理器128还发信号通知第三组复用器125(a)-125(n)中至少一个复用器，以选择将提供给第四组复用器124(a)-124(n)中至少一个复用器的像素P10-P19。

处理器128使用这个近似得到的边缘角度以选择将被插值的对应像素，以近似得到目标像素的值。此外，处理器128选择紧邻该被插值的对应像素的像素，以近似得到该目标像素的值。图6(b)是用于描述本发明示例性实施例的这个方面的像素图。

在图6(b)中，边缘角度602被近似为与在先前线上的像素P07和当前线上的对应像素P33相交。从这个边缘像素组合，处理器确定目标像素600的值。在示例性方法中，处理器128检查边缘图110以确定紧邻边缘像素P07的九个像素，以及确定紧邻边缘像素P07的像素为像素P03-P06以及P08-P12。在示例性方法中，通过选择具有与两个邻近像素相交并与目标像素600相交的边缘角度的邻近边缘像素，处理器128使得复用器116(a)-116(n)和124(a)-124(n)从先前线选择至少一个对应像素，以及从当前线选择至少一个相邻像素。例如，在图6中，处理器128确定像素P28-P32以及像素P34-P37为紧邻当前线上对应像素P33的九个像素。像素P33可以是或可以不是边缘像素。对于像素P03，处理器选择P37作为对应像素，因为角度604与像素P03、像素P37以及目标像素600相交。选择来自当前线的其他邻近像素P28-P32以及P34-P36，分别与先前线的像素P04-P06以及P08-P12相对应。

处理器128控制第二组复用器116(a)-116(n)，以从当前线选择多个值，以用于一组插值器138(a)-138(n)。这些从实际像素组中选出的像素还从第一组复用器117(a)-117(n)以及寄存器行111和112用于第二组复用器116(a)-116(n)。处理器128还控制第四组复用器124(a)-124(n)，以从先前线选择多个值，用于施加给插值器组138(a)-138(n)。这些从实际像素组中选出的像素还从第三组复用器125(a)-125(n)以及寄存器行120和121用于第四组复用器124(a)-124(n)。

处理器128至少控制第二组复用器116(a)-116(n)中的一个复用器，以通过第一组复用器117(a)-117(n)将寄存器行111和112中的像素传送到插值器组138(a)-138(n)中的插值器。处理器128至少控制第四组复用器124(a)-124(n)中的一个复用器，以通过第三组复用器125(a)-125(n)将寄存器行120和121中的像素传送到插值器组138(a)-138(n)中的插值器。通过插值器组138(a)-138(n)中至少一个的插值器，每个通过自己的复用器对的像素组合被插值。

在每个像素组合穿过插值器的时候，处理器128控制插值器以产生差值绝对值的平均值。首先，插值器将两个像素的值相加，并除以二，以产生平均值。其次，插值器将一个像素的值减去另一个像素的值，以确定差值，计算该差值的绝对值，并产生两个像素之间差值的绝对值。这里希望可以使用任何插值方法。通过信号146(a)-146(n)将平均值供给比较器144。将该差值的绝对值通过信号148(a)-148(n)供给比较器144。

在插值器对每个像素组合产生平均值以及差值的绝对值之后，处理器128控制比较器144，以对于每个像素组合比较各个差值的绝对值，并且选择对应于最小差值绝对值的平均像素值，作为目标像素600的值。

如果处理器128确定寄存器行112或寄存器行120任一行中的像素组不包括边缘像素，则随后处理器128控制插值器组138(a)-138(n)中至少一个的插值器，以通过从上述目标像素位置的像素以及目标像素位置下面的像素产生平均值，而插值目标像素600的值。

本发明还可以是全部软件实现的。图4是示出依照本发明的示例性实施例的流程图。在步骤402，计算机产生边缘图，其可以例如依照上述算法而产生。从上述边缘图中，计算机确定像素是否是边缘像素。在步骤410，如果已经确定像素是边缘像素，基于当前行上前和后边缘像素的列号码与先前行上对应的前和后边缘像素的列号码之间的差，该边缘图用于近似得到边缘的角度。

在步骤412将从当前行和先前行的边缘像素的组合用于对目标像素插值出近似值。具体的，从当前行上边缘像素和先前行的对应像素的组合，由近似角度所确定的，用于为目标像素插值。对于每个像素组合计算平均值和差值的绝对值。如上所述，通过相加两个像素的值并除以二而计算平均值。通过将一个像素的值减去另一像素的值而计算差值的绝对值，以确定差值以及计算差值的绝对值。

目标像素的值是通过对每个像素组合比较各个差值的绝对值而计算的，其中选择具有最小差值绝对值的像素组合作为用于差值目标像素的对应像素，并且计算具有最小差值绝对值的像素组合的平均值作为目标像素的值。目标像素的值在步骤414返回。

本发明的另一示例性实施例在图4中以虚线示出。如果确定像素是边缘像素，就在步骤406比较第一第二梯度强度值以确定边缘的近似角度。用于确定边缘近似角度的方法，在No.US-2003-0098925-A1中公开，并在此将其中关于此方法的内容引入作为参考，关于该方法的内容包括从第一和第二梯度强度值的比的反正切，计算边缘的近似角度。水平边缘和垂直边缘的相关边缘强度值用于确定目标像素位置上的边缘的角度。边缘强度值的量以比特串来表示。选择的比特，从最重要的比特位置开始，为了每个强度值而定位。这些比特的位置近似他们各自值的对数。预定数量较次重要的比特位置被检查为确定边缘的角度。通过减去对数值、计算减去的对数值的逆对数，其等于边缘角度的正切、并计算其反正切，从而计算两个边缘强度值的比的近似角度。

在边缘的近似角度变得更浅的时候，如上所述在No.US-2003-0098925-A1中公开的用于确定边缘的近似角度的方法，变得更加不可靠。在步骤408，如果确定边缘的近似角度少于四十五度，就在步骤410，按照上述，基于当前行上前和后边缘像素的列号码与先前行上对应的前和后边缘像素的列号码之间的差，使用边缘图近似得到边缘角度，从而确定边缘的近似角度。如果计算的边缘的近似角度少于四十五度，就在步骤412，按照上述，使用当前行和先前行的边缘像素的组合，为目标像素插值近似值。否则，就使用在上面引用的专利申请中描述的方法。在步骤414返回目标像素的各个值。

对于不是边缘像素的像素，通过在步骤404计算目标像素位置上面像素与目标像素位置下面像素的差值，从而插值目标像素值。目标像素的各个值在步骤414返回。

尽管本发明在这里参照具体实施例示出并描述，但是本发明并不限于这里示出的细节。此外，在权利要求等同的范围内可以对上述细节作出各种修改而没有脱离本发明的范围。

Claims (13)

1.一种转换方法，用于通过在隔行扫描图像的各个当前行和先前行之间的目标像素位置上处理插值的图像元素，即像素，从而将该隔行扫描图像转换成逐行扫描图像，其中该隔行扫描图像具有多个设置在行和列的矩阵中的像素，每个列具有各自的列号码，该方法包括下面的步骤：

确定该当前行或该先前行中至少之一是否包括至少一个边缘像素；以及

如果该当前行或该先前行包括至少一个边缘像素；

基于该当前行上至少一个边缘像素的列号码与该先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差，确定该边缘的近似角度；以及

基于该确定的边缘角度，确定与该目标像素相对应的、该当前行和先前行上的各个像素；以及

由该对应像素在沿着该边缘的位置上对于该目标像素插值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中用于确定像素是否是边缘像素的步骤还包括；

在关于该目标像素位置的预定区域中的第一方向中确定像素的第一梯度强度值，以及对于该确定的第一梯度强度值确定第一量值；

在关于该目标像素位置的预定区域中的第二方向中确定像素的第二梯度强度值，以及对于该确定的第二梯度强度值确定第二量值，其中该第二方向与该第一方向不同；以及

通过确定该第一量值和第二量值的至少一个是否超过预定阈值，以限定该像素为边缘像素。

3.根据权利要求1所述的方法，其中如果该目标像素是边缘像素：

识别在该当前行上紧邻该对应像素的像素以及该先前行上紧邻该对应边缘像素的像素；以及

通过选择具有与该两个所选相邻像素以及该目标像素相交的角度的相邻像素，从而选择与该当前行至少一个相邻像素对应的该先前行的至少一个相邻像素，以形成至少一个对应像素组合；以及

由该至少一个对应像素组合，在沿着该边缘的位置对于该目标像素插值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中对于该目标像素插值的步骤还包括：计算该对应像素的各个差的绝对值，并选择具有最小差的绝对值的对应像素的该插值，作为该目标像素值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中对于该边缘确定近似角度的步骤还包括：沿着该当前行和先前行选择多个像素，其中该当前行和先前行包括各个开始边缘像素以及结束边缘像素，并且确定该开始边缘像素限定的近似角度以及该结束边缘像素限定的近似角度。

6.一种转换方法，用于通过在隔行扫描图像的两个连续行之间的目标像素位置上处理插值的图像元素，即像素，从而将该隔行扫描图像转换成逐行扫描图像，其中该隔行扫描图像具有多个设置在行和列的矩阵中的像素，每个列具有各自的列号码，该方法包括下面的步骤：

在关于该目标像素位置的预定区域中的第一方向中确定像素的第一梯度强度值，以及对于该确定的第一梯度强度值确定第一量值；

在关于该目标像素位置的预定区域中的第二方向中确定像素的第二梯度强度值，以及对于该确定的第二梯度强度值确定第二量值，其中该第二方向与该第一方向不同；

通过确定该第一量值和该第二量值的至少一个是否超过预定阈值，以限定该像素为边缘像素；

如果该像素是边缘像素，比较该第一和第二梯度强度值，以确定该边缘的近似角度；以及

如果该边缘的近似角度确定为小于四十五度：

基于该当前行上至少一个边缘像素的列号码与该先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差，确定该边缘的近似角度；

基于该确定的边缘角度，确定对应于该目标像素的当前行和先前行上的各个像素；以及

由该对应像素在沿着该边缘的位置对于该目标像素插值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中如果该边缘的近似角度确定为小于四十五度，该方法还包括下面步骤：

识别在该当前行上紧邻该对应像素的像素以及该先前行上紧邻该对应像素的像素；以及

通过选择具有与该两个所选相邻像素以及该目标像素相交的角度的相邻像素，从而选择与该当前行至少一个相邻像素对应的该先前行的至少一个相邻像素，以形成至少一个对应像素组合；以及由该至少一个对应像素组合，在沿着该边缘的位置对于该目标像素插值。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，如果该边缘的近似角度被确定为小于四十五度，则确定该边缘的近似角度的步骤还包括下面步骤：

沿着该当前行和先前行选择多个像素，其中该当前行和先前行包括各个开始边缘像素以及结束边缘像素；

确定该开始边缘像素限定的近似角度以及该结束边缘像素限定的近似角度；以及

对该开始边缘像素和该结束边缘像素限定的近似角度取平均值，以获得该边缘的近似角度。

9.根据权利要求7所述的方法，其中对于该目标像素插值的步骤还包括：计算该对应像素的各个差的绝对值，以及选择具有最小差的绝对值的对应像素的插值作为该目标像素值。

10.一种产生插值图像元素的装置，用于通过在隔行扫描图像的两个连续行之间的目标像素位置上产生插值的图像元素，即像素，该隔行扫描图像形成为若干行和列的矩阵，每个列具有各自的列号码，该装置包括：

边缘探测器；

处理器，其基于当前行上至少一个边缘像素的列号码与先前行上至少一个边缘像素的列号码之间的差，确定该边缘的近似角度；以及

插值器，其在该隔行扫描图像中，结合邻近该目标像素并位于沿着该确定角度的像素的值，以产生该插值像素。

11.根据权利要求10所述的装置，其中该边缘探测器还包括：

第一相关滤波器，配置为过滤关于该目标像素位置的区域中该隔行扫描图像的行，以产生具有第一量值和第一感应值的第一梯度强度值；

第二相关滤波器，配置为过滤关于该目标像素位置的区域中该隔行扫描图像的连续行，以产生具有第二量值和第二感应值的第二梯度强度值，其中该第二梯度强度值与该第一梯度强度值相比对应于不同的角度；以及

比较器，其用于确定该第一量值和第二量值中至少一个是否超过预定阈值，以限定该像素为边缘像素。

12.根据权利要求10所述的装置，其中确定该边缘的近似角度的该处理器包括电路，其从沿着包括对应于开始边缘的像素和对应于结束边缘的像素的行的多个像素中，确定沿着该开始边缘的近似角度以及沿着该结束边缘的近似角度，并对该开始和结束边缘的近似角度取平均值，以获得该近似角度。

13.根据权利要求10所述的装置，其中结合该隔行扫描图像中像素值的该插值器还包括电路，用于计算该所选像素的各个差的绝对值，并选择具有最小差的绝对值的该像素组合作为该对应像素。

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