[发明专利]图像锐化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备的图像处理领域，具体地，是一种电子设备对图像进行锐化处理方法及锐化处理的装置。

背景技术

现有的电子设备，如电脑、手机、电子书阅读器等均能显示或播放图像、视频等。由于存储在电子设备中的原始图像或视频的分辨率跟电子设备所实际显示的分辨率不一致，因此电子设备往往需要对原始图像或视频进行缩放处理，以满足不同的显示分辨率的需求。

参见图1，现有的图像缩放装置通常包括垂直缩放单元12以及水平缩放单元13，分别对图像进行垂直缩放处理以及水平缩放处理。由于图像缩放装置是从外部的数据存储器中读取原始图像数据，为了减少在缩放处理过程中重复读取外部存储器数据的次数，以降低对电子设备内存的负担，通常在图像缩放装置中设置线缓存器11，将图像缩放处理过程中的中间数据或重复使用的数据存储在线缓存器11中。

对图像进行放大处理时，往往需要对图像进行低通滤波，在这一过程中，由于低通滤波的影响，放大后的图像必然会缺少高频部分的数据，导致放大后的图像模糊，观看图像会产生模糊感。为了减少图像的模糊程度，一般需要在对图像进行放大处理的图像缩放电路后加入锐化处理电路，用于提取原始图像中的高频部分数据，再把高频部分数据叠加到放大后的图像中，实现增强视觉锐度的目的。本文所指的“高频部分数据”，是指图像中物体边缘、细节等在图像的频域中频率较高的区域。

参见图2，现有的图像锐化装置通常包括二维滤波器22以及叠加单元23，其中，二维滤波器22是一个滤波系数可调节的有限脉冲响应滤波器，用于将图像中的高频部分数据过滤出来。叠加单元23用于将过滤出来的高频部分数据叠加到经过放大处理的图像中，从而消除图像的模糊感。

由于在图像的锐化处理过程中，需重复读取图像缩放装置输出的数据，因此，通常在图像锐化装置中设置线缓存器21，将图像缩放装置输出的数据存储在线缓存21中，由二维滤波器22以及叠加单元23读取。

现有的部分电子设备将图像缩放装置以及图像锐化装置整合为一体，参见图3，现有的图像插值锐化装置包括线缓存器31、垂直与水平缩放单元32、线缓存器33、二维滤波器34以及叠加单元35。图像锐化装置工作时，首先将外部存储器输出的原始图像数据相应的原始数据行存入线缓存器31中，然后通过垂直与水平缩放单元32对图像进行缩放处理，即对图像进行插值处理，获得插值图像数据，并将插值处理后的当前输出行的数据存入线缓存器33中。接着，二维滤波器34根据对原始图像进行插值处理时的插值倍数调整二维滤波器34的滤波系数，提取出插值图像中的高频部分数据，最后将高频部分数据叠加到插值图像中，获得经过锐化处理的图像，将经过锐化处理的图像输出至外部存储器。

由于图像插值处理后将发生频率搬移，即原始图像中的高频部分数据从原始图像中的高频处搬移到插值后的图像的中高频处，搬移程度随着插值倍数的增大而增大。因此，二维滤波器34需根据图像插值处理时的插值倍数来调节滤波参数，实现提取图像的高频部分数据，达到锐化的目的。

但是，为了使二维滤波器34实现较低截止频率的带通滤波，必须提高二维滤波器34的阶数。然而，随着二维滤波器34的阶数提高，线缓存器33所存储数据的行数必须相应地增加，以实现更大插值倍数时的锐化。这样，将会增加图像锐化装置的生产成本，在单芯片系统中尤为突出。另一方面，在线缓存器33的行数一定的情况下，图像锐化装置对图像进行锐化处理的能力必然受到限制，降低了图像锐化装置的性能，导致图像锐化处理效果不理想。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种在不增加线缓存器行数的情况下实现任意插值倍数的图像锐化方法。

本发明的另一目的是提供一种生产成本低且锐化效果好的图像锐化装置。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的图像锐化方法包括对原始图像进行二维滤波，获取原始图像中的高频部分数据，将高频部分数据存储在线缓存器中，根据对原始图像的缩放倍数确定对原始图像进行插值处理的插值倍数，对原始图像进行插值处理，获得插值图像，对获取的高频部分数据进行插值处理，获得插值高频数据，将插值高频数据叠加到插值图像中。

由上述方案可见，对图像进行锐化处理时，是对原始图像进行二维滤波处理，获取的是原始图像的高频部分数据，因此输出至线缓存器中的高频部分数据并未经过插值处理，也就不会因插值处理时图像的频率搬移作用影响，导致高频部分数据的搬移到中高频处。这样，二维滤波器对原始图像进行滤波时，阶数可以设置得较小，输出到线缓存器的行数也较少，降低对线缓存器的要求。