自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法，其是利用取像單元供輸入原始影像，并電性連接影像處理單元，其包括銳化濾波器以將原始影像轉(zhuǎn)換為銳化邊緣影像，并利用處理器將原始影像與銳化邊緣影像相加，以合成強(qiáng)化影像后，利用邊緣偵測器擷取強(qiáng)化影像的邊緣，以取得微分邊緣影像，處理器再根據(jù)微分邊緣影像的偏差方向，選擇性使用水平修復(fù)或垂直修復(fù)，修復(fù)微分邊緣影像，以形成修復(fù)影像，供影像輸出單元顯示。本發(fā)明可在圖像放大時(shí)修補(bǔ)放大邊緣所產(chǎn)生的模糊現(xiàn)象，并強(qiáng)化圖像邊緣以改善鋸齒現(xiàn)象。
【專利說明】自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)一種修復(fù)影像的技術(shù)，特別是指一種能改善邊緣模糊現(xiàn)象以及邊緣 鋸齒現(xiàn)象的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在影像監(jiān)測時(shí)常需要觀測遠(yuǎn)方影像，因而需要放大影像以監(jiān)測遠(yuǎn)方影像，但影像 在低解析度時(shí)欲得到較高解析度影像時(shí)，普遍采用的是多項(xiàng)式內(nèi)插來得到放大的影像，但 放大后的影像卻會產(chǎn)生模糊現(xiàn)象或鋸齒現(xiàn)象等常見的失真狀況。其中造成模糊的主因在于 進(jìn)行內(nèi)插時(shí)，效果會如同低通濾波器將影像高頻部分濾除，因而造成影像模糊的結(jié)果，另外 放大后影像邊緣部分會因內(nèi)插時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)位而產(chǎn)生不規(guī)則排列，進(jìn)而產(chǎn)生邊緣鋸齒的現(xiàn)象， 亦即影像中邊緣位置會產(chǎn)生模糊以及鋸齒現(xiàn)象。
[0003] 故為了改善此一現(xiàn)象，現(xiàn)有數(shù)字照片解決此現(xiàn)象通常有兩種方法，一種是提高至 人類雙眼無法分辦的解析度，但無疑會增加成本，另一種則是以雙線性內(nèi)插法配合模糊化 濾波器，但由于計(jì)算過程較為復(fù)雜，因此會耗費(fèi)許久時(shí)間。
[0004] 另外解決邊緣鍋齒的現(xiàn)象方法還可利用低通濾波（Low-Pass filter)、錯(cuò)誤 修正銳利邊緣（Error-amended Sharp Edge)、線性最小均方誤差（Linear Minimum Mean Square-error Estimation)、邊緣導(dǎo)向的快速內(nèi)插法（Fast Edge-oriented Interpolation)或灰色多項(xiàng)式內(nèi)插法（Grey Polynomial Interpolation)等方法。但使用 低通濾波卻容易造成整體影像失真；使用錯(cuò)誤修正銳利邊緣或線性最小均方誤差的話計(jì)算 量則又都過于龐大，可能導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間較長；若使用邊緣導(dǎo)向的快速內(nèi)插法或灰色多項(xiàng)式 內(nèi)插法，則需要多次嘗試門檻值才有辦法執(zhí)行，因此也相當(dāng)耗費(fèi)工時(shí)。
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明遂針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，提出一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方 法，以有效克服上述的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在提供一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法，其是在圖像放 大時(shí)可修補(bǔ)邊緣模糊現(xiàn)象，并強(qiáng)化圖像邊緣改善影像邊緣模糊現(xiàn)象及鋸齒現(xiàn)象。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在提供一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法，其是計(jì)算量 小，速度快，且可用在各尺寸的影像。
[0008] 本發(fā)明的再一目的在提供一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置及其方法，其是使用情境 及訴求廣泛，舉凡低解析度或邊緣失真的影像皆可應(yīng)用。
[0009] 為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其是輸入一原始影 像；并銳化原始影像，以將原始影像轉(zhuǎn)換為一銳化邊緣影像；將原始影像與銳化邊緣影像 相加，以合成一強(qiáng)化影像；擷取強(qiáng)化影像的邊緣，以取得一微分邊緣影像；以及判斷微分邊 緣影像的偏差方向，以選擇性使用水平修復(fù)或垂直修復(fù)來修復(fù)微分邊緣影像，以形成一修 復(fù)影像。
[0010] 其中，判斷該微分邊緣影像的偏差方向，若使用該水平修復(fù)則利用一水平修復(fù)方 程式進(jìn)行該水平修復(fù)，若使用該垂直修復(fù)則利用一垂直修復(fù)方程式該進(jìn)行垂直修復(fù)。
[0011] 其中，判斷該微分邊緣影像的偏差方向是利用一判斷方程式判端，該判斷方程式 如下：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，步驟包括： 輸入一原始影像； 銳化該原始影像，以將該原始影像轉(zhuǎn)換為一銳化邊緣影像； 將該原始影像與該銳化邊緣影像相加，以合成一強(qiáng)化影像； 擷取該強(qiáng)化影像的邊緣，以取得一微分邊緣影像；以及 判斷該微分邊緣影像的偏差方向，以選擇性使用水平修復(fù)或垂直修復(fù)來修復(fù)該微分邊 緣影像，以形成一修復(fù)影像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，判斷該微分邊緣影 像的偏差方向，若使用該水平修復(fù)則利用一水平修復(fù)方程式進(jìn)行該水平修復(fù)，若使用該垂 直修復(fù)則利用一垂直修復(fù)方程式該進(jìn)行垂直修復(fù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，判斷該微分邊緣影 像的偏差方向是利用一判斷方程式判端，該判斷方程式如下：
其中，C為微分邊緣影像；E為合成強(qiáng)化影像；i、j為修復(fù)點(diǎn)候選坐標(biāo)；K = 0,1，-1則代 表需修復(fù)方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，該水平修復(fù)方程式 如下：
其中，E為合成強(qiáng)化影像；i、j為修復(fù)點(diǎn)候選坐標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，該垂直修復(fù)方程式 如下：
其中，E為合成強(qiáng)化影像；i、j為修復(fù)點(diǎn)候選坐標(biāo)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，銳化該原始影像是 利用銳化濾波器取得該銳化邊緣影像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，該邊緣取得是利用 一邊緣偵測器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)方法，其特征在于，輸入該原始影像后 是放大該原始影像。
9. 一種自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置，其特征在于，包括： 一取像單元，以供輸入一原始影像； 一影像處理單元，連接該取像單元，該影像處理單元包括： 一銳化濾波器，以將該原始影像轉(zhuǎn)換為一銳化邊緣影像； 一處理器，電性連接該銳化濾波器，以將該原始影像與該銳化邊緣影像相加，以合成一 強(qiáng)化影像；以及一邊緣偵測器，電性連接該處理器，以供擷取該強(qiáng)化影像的邊緣，以取得一 微分邊緣影像，該處理器再判斷該微分邊緣影像的偏差方向，以選擇性使用水平修復(fù)或垂 直修復(fù)來修復(fù)該微分邊緣影像，以形成一修復(fù)影像；以及一影像輸出單元，電性連接該處理 器，以顯示輸出該修復(fù)影像。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適應(yīng)影像邊緣修復(fù)裝置，其特征在于，該取像單元為攝影 機(jī)。
【文檔編號】H04N5/21GK104144281SQ201310166953
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】楊志弘, 廖育昇, 許立佑 申請人:財(cái)團(tuán)法人車輛研究測試中心