[发明专利]一种图像放大方法及用于实现图像放大的VLSI

说明书

本发明公开了一种图像放大方法及用于实现图像放大的VLSI，包括以下步骤：将存储于存储介质的图像与0°、45°、90°、135°四个方向的检测模板进行卷积运算得到中心像素四个方向的梯度值，再根据双阈值判断中心像素点是否处于边界位置，若处于边界位置则在像素值前插入1，否则插入0。之后确定放大后的新图像上像素点在原图像上对应的记为插值点位置，并根据原图像上周围四个像素点的边界信息以及插值点与它们的位置关系选取不同的插值方法求取插值点像素值，作为新图像上对应像素点的像素值。本发明大幅度降低了电路规模，改善了放大后的图像质量。

技术领域

本发明具体涉及一种图像放大方法及用于实现图像放大的VLSI。

背景技术

随着显示技术的高速发展，人们对图像清晰度的要求越来越高。但由于图像采集设备等原因，超高清图像及视频源并不容易获取。因此，在很多情况下，需要将低分辨图像通过各种技术提升为高分辨率图像。目前主要有两种研发方向。第一，通过深度卷积神经网络等各种软件算法处理图像，但此方法需要消耗大量的CPU资源，对硬件性能要求高。第二，在图像采集、传输过程中利用VLSI(超大规模集成电路，Very Large Scale Integration)对图像直接进行处理，此方法处理图像带宽高，成本低，但是由于VLSI能实现的算法较简单，所以往往处理效果不佳，会造成处理后图像马赛克和锯齿现象。

因此，有必要提供一种新的算法和装置以解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种图像放大方法及用于实现图像放大的VLSI，算法简单，对硬件性能要求低，且处理效果好。

为了实现上述方案，本发明提供了图像放大的插值方法及其VLSI实现。

一种图像放大方法，包括以下步骤：

步骤1、对原图像进行滤波，得到图像I；

步骤2、求取图像I中边界点信息；

步骤3、确定放大后的新图像上像素点a_(x,y)在原图像上对应的位置，记为插值点a′_(p,q)；根据原图像上a′_(p,q)周围四个像素点的边界信息(即其是否为边界点)以及a′_(p,q)与它们的位置关系，选取相应的插值方法，利用它们的像素值插值得到a′_(p,q)的像素值；将a′_(p,q)的像素值作为新图像上像素点a_(x,y)的像素值；重复上述操作确定新图像所有像素点的像素值，从而得到原图像放大后的新图像。

进一步地，所述步骤1中，对原图像进行中值滤波。

进一步地，所述步骤2中，将图像I分别与0°、45°、90°和135°四个方向的检测模板进行卷积运算，得到图像I上各像素点在0°、45°、90°和135°四个方向的梯度；对图像I上的每一个像素点，根据其四个方向的梯度值G_x、G_y、G_i和G_j判断其是否为边界点，判断方法为：

若满足以下三种情况之一，则判定该像素点为边界点：

(1)若G_x、G_y、G_i和G_j均大于第一阈值；

(2)若G_x、G_i和G_j均大于第一阈值，G_y小于第一阈值，且G_i+G_j-G_x大于第二阈值；