[发明专利]一种基于边缘方向相关性的预畸变后平显画面反走样方法

说明书

本发明涉及一种基于边缘方向相关性的预畸变后平显画面反走样方法，属于数字图像处理领域。包括：对输入的DVI图像使用FIFO分别进行行缓冲和列缓冲，同时取出3X3窗口内9个点像素值；对模板窗口内9点像素数据采用快速排序法找出最大值和最小值；由3X3模板内的最大和最小值，对模板内数据进行相关性判断，区分图像边缘区域和非边缘区域；对图像边缘区域，使用方向模板判断边缘方向后进行距离参数归一化后的加权处理；对于非边缘区域，直接延迟输出，延迟时间与反走样处理时间保持一致；最后，根据平显光栅图像固有特点利用分段函数曲线对整体字符画面进行灰度变换。本发明可以提升平显光栅画面整体的显示质量，并降低反走样处理过程引起的灰度损失和亮度损失。

技术领域

本发明涉及图像显示处理领域，具体为一种基于边缘方向相关性的预畸变后平显画面反走样方法。

背景技术

机载平显普遍采用大视场、离轴光学系统。这类系统由于自身光学特性会导致画面畸变、失真严重，影响飞行员获取平显上显示信息。现阶段普遍采用电校正的方法对平显显示画面进行预畸变处理，预畸变使用双线性或双三插值算法对像素点灰度校正，如中国专利CN105354809A所述。由于插值算法不考虑像素之间的相关性以及在图像变换、传输过程中不可避免引入的误差、噪声，预畸变后画面会存在线条均匀性不佳、边缘“麻花”等问题，需要对全屏画面反走样处理。

现有的反走样处理方法都是在已知作图内容后，根据作图内容进行反走样处理的。但屏显预畸变后画面实际中是无法获取作图内容的，导致对预畸变后画面进行反走样处理时，无法采用目前经典的直线、圆形等反走样算法，所以全屏光栅图像反走样一直是反走样技术中的一个难点。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种基于边缘方向相关性的预畸变后平显画面反走样方法，基本原理是：对输入的DVI图像使用FIFO分别进行行缓冲和列缓冲，同时取出3X3窗口内9个点像素值；对模板窗口内9点像素数据采用快速排序法找出最大值和最小值；由3X3模板内的最大和最小值，对模板内数据进行相关性判断，区分图像边缘区域和非边缘区域；对图像边缘区域，使用方向模板判断边缘方向后进行距离参数归一化后的加权处理；对于非边缘区域，直接延迟输出，延迟时间与反走样处理时间保持一致；最后，可优选根据平显光栅图像固有特点利用分段函数曲线对整体字符画面进行灰度变换。本发明可以提升平显光栅画面整体的显示质量，并降低反走样处理过程引起的灰度损失和亮度损失。

基于上述原理，本发明的技术方案为：

所述一种基于边缘方向相关性的预畸变后平显画面反走样方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对于预畸变后的图像中的所有非边缘像素点，取其中每个非边缘像素点及其周围8个像素点共9个像素点的像素值，组成对应该像素点的3X3像素值模板，并进行以下处理；而预畸变后的图像中的边缘像素点，则像素值不变且延迟输出，延迟时间为步骤3中的反走样处理时间；所述边缘像素点指预畸变后图像中的第一行、最后一行、第一列和最后一列的像素点；

步骤2：对于每个非边缘像素点，分别得到其对应3X3像素值模板中的9个像素值的最大值max和最小值min；并根据公式

计算该非边缘像素点对应的相关性阈值V_T，若阈值V_T低于预置值V_h，则判断该非边缘像素点处于非边缘区域，若阈值V_T不低于预置值V_h，则判断该非边缘像素点处于边缘区域；

步骤3：对于处于边缘区域的非边缘像素点，通过以下步骤进行反走样处理：

步骤3.1：将对应该非边缘像素点的3X3像素值模板分别与以下8个方向模板进行卷积相乘，得到卷积相乘后绝对值最大的结果所对应的方向模板；

8个方向模板为：