图像处理设备以及像素插值方法

图像处理设备以及像素插值方法
【专利摘要】本发明涉及一种图像处理设备，其生成像素的像素值并采用该像素值对该像素进行插值，所述图像处理设备包括：周期性确定单元，其确定包括所述像素的区域是否为周期性区域；边界确定单元，其确定所述像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域；第一像素值生成单元，其生成第一像素值；第二像素值生成单元，其生成第二像素值；控制单元，其基于所述周期性确定单元以及所述边界确定单元的确定结果，确定是第一像素值生成单元将被使用还是第二像素值生成单元将被使用；以及像素值输入单元，其把第一像素值和第二像素值之一输入到所述像素。
【专利说明】图像处理设备以及像素插值方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种执行像素插值处理以便对不具有像素值的像素或具有不正确值的像素进行插值的设备、一种有该设备执行的像素插值方法、以及实现该像素插值方法的计算机可读程序。
【背景技术】
[0002]使用光学单元读取图像的扫描仪设备包括采用接触式图像传感器(CIS)的扫描仪设备以及采用电耦合器件(CCD)的扫描仪设备。对于采用CIS的扫描仪设备，需要将原稿贴附在读取表面。使用CIS的扫描仪设备不适于读取三维原稿。不过，与采用CCD的扫描仪设备相比，采用CIS的扫描仪设备的主体的厚度更薄且价格更便宜。而且，对于采用CIS的扫描仪设备，降低在读取图像数据时易于产生的噪声的技术已经得到改进。因此采用CIS的扫描仪设备得到广泛使用。例如，Cis被用于在具有一遍双向扫描功能的图像读取设备中读取反面。
[0003]CIS使用RGB的发光二极管(LED)作为光源。RGB光束高速切换，并且来自原稿的光束通过镜头被输入到成像设备(COMS图像传感器)。对此作出响应，COMS图像传感器逐像素将所输入的光束转换成电压值并输出。
[0004]采用CIS的扫描仪设备采用接触式图像传感器方法，其中通过原稿经由辊子与传感器紧密接触，并且该原稿逐行被读取。读取部件通过将多个短传感器沿着其纵向方向排列而形成。这是因为制造单个的长传感器很难。不过，在这种情况下，会在传感器之间产生一些间隙。在这些间隙处不能获得图像信号。因此，会出现图像信号的缺陷。
[0005]而且，在扫描仪设备中，当读取图像信号的传感器出现故障，或者当光路中的在其上放置原稿的接触玻璃上存在诸如污物的障碍物时，图像信号可能或丢失或者读取图像信号会表不不正确值。
[0006]存在图像质量由于在读取图像是丢失像素值或者由于在读取图像中存在具有不正确的像素值的像素而下降的问题。考虑到该问题，传统上，已知一种技术，其中使用所述像素周围的像素值估算(estimate)具有丢失像素的像素值或不正确的像素值，并采用所估算的值替代丢失像素的像素值或不正确的像素值。
[0007]例如，可以考虑使用对象像素周围像素的像素值的线性插值法、多项式插值法、或使用两个或多个函数的样条插值法。基于线性插值法的插值方法适于对在其中密度(density)变化较小的部分进行插值。但是，基于线性插值法的插值方法并不适于对在其中密度变化较大的部分进行插值，诸如半色调点区域。
[0008]基于多项式插值法或样条插值法的插值方法可以高精度地估算数字照片等的像素值，对于该数字照片，用于对图像采样的采样周期相对于该图像的图案的波动(fluctuating)周期而言足够短。然而，就半色调点图像而言，由于图像的分辨率相比于半色调点的线数而言不足，因此采样周期相对于图像的波动周期可能会不足够短。因此，对于这种插值方法，可能存在多种情况，其中不能正确重构原始图案[0009]因此，为了解决该插值方法的问题，已经提出了一种使用图案匹配的方法。在该方法中，期望使用插值方法不能被重构的高频分量能够使用在插值像素附近的相似图案而被重构。
[0010]然而，通常由于与插值法相比在图案匹配中使用更大量信息，因此可针对用作参考的图案获得最优方案(solution)，然而，该最优方案对于插值像素并不总是最优。出现该问题是因为，当在图案匹配期间搜索类似图案时，整体上包含与参考图案的多个较小差别的图案以及其大部分与参考图案相同但是包含小部分与参考图案的对应部分显著不同的图案不会被区分出来。
[0011]尤其时，对于信息偏心位于具体像素处的情况，诸如其中存在多条线的半色调点区域，用于选择相似图案的选择方法对插值结果有极大影响。而且，在低密度的半色调点区域中，由于属于背景的像素的百分比相对较高，因此可以在背景区域中检测到不是半色调点区域的相似图案，或者相反，可能不能检测到相似图案。
[0012]因此，在执行插值时，有必要依赖于插值像素所属区域的特征选择插值方法。因此，为了精确估算所述插值像素的像素值，已经提出了一种设备，以便在插值像素的位置在半色调点区域内时，在所述图像中搜索与所述图案类似的包含插值像素的图案，并且该设备确定所述插值像素的像素值为与最相似图案中的插值像素对应的像素的像素值(专利文献I (日本注册专利JP4330164)。
[0013]该设备基于图像读取传感器所读取的图像数据，确定与接触式图像传感器的连接部分对应的将被插值的像素的位置是位于半色调点区域内还是位于非半色调点区域内。在被插值的像素的位置位于非半色调点区域内时，该设备基于线性插值法生成用于将被插值的像素的像素数据，并且采用该像素数据对将被插值的像素的位置进行插值。另一方面，在所述位置在半色调点区域内时，该设备基于图案匹配生成用于将被插值的像素的像素数据，并用该像素数据对将被插值的像素的位置进行插值。
[0014]此时，在位于将被插值的像素的位置的附近的图像区域中，限定包含将被插值的像素的标准块以及具有与该标准块相同尺寸并不包含将被插值的像素的多个参考块。基于标准块内的像素数据和每个参考块中的像素数据，计算标准块和每个参考块之间的相关性值。在包含在具有与标准块的最高相关性的参考块中像素数据中，所选择参考块中的与将被插值的像素对应的像素的像素数据被确定为将被插值的像素的像素数据。
[0015]但是，对于该插值方法，还存在这样的问题，对于其中像素值微小(minutely)变化的图像，可以高精度执行插值，但是对于对于其中像素值显著(significantly)变化的图像，插值的精确程度会急剧(severely)下降。而且，基于全局特征执行确定插值像素的位置是在半色调点区域中还是在被半色调点区域中。因此，例如，在全局特征和局部特征矛盾的情况下，对于半色调点区域和背景区域之间的边界线存在插值失败的问题。
[0016]这是因为，确定插值像素的位置是在半色调点区域中还是在被半色调点区域中是基于包括插值像素的线中的像素值的周期性。而且，存在这样的情况，当插值点的位置被视为一个相对较大的区域时，诸如一条线，该区域具有周期性，而当插值点的位置被视为一个较窄的区域时，诸如紧挨着插值像素的附近，该区域就不具有任何周期性。在这种情况下，就可能错误地确定该周期具有周期性。顺代而言，在半色调点区域的附近的非半色调点区域以及夹在两个半色调点区域之间的非半色调点区域趋向于被错误判定。当该区域被错误判定时，在半色调点区域之外的单调(flat)区域作为半色点点区域被插值。因此，会生成不正确的像素值。
[0017]因此，需要提供一种设备和方法，以便在获得插值像素的像素值事，依赖于全局特征和局部特征切换插值方法，从而与传统方法相比实现更高精度的像素插值。

【发明内容】

[0018]一方面，提供了一种图像处理设备，其生成位于预定位置的像素的像素值并采用该像素值对该像素进行插值，所述图像处理设备包括:周期性确定单元，其确定包括所述像素的区域是否为包含有像素值周期性变化的周期性区域；边界确定单元，当所述周期性确定单元确定所述区域为所述周期性区域时，其限定一个或多个参考区域，所述一个或多个参考区域在所述像素的附近，并且其配置为基于所述一个或多个参考区域的图像特征确定所述像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域；第一像素值生成单元，其使用第一插值方法生成所述像素的第一像素值；第二像素值生成单元，其使用第二插值方法生成所述像素的第二像素值，第二插值方法与第一插值方法不同；控制单元，其基于所述周期性确定单元的确定结果以及所述边界确定单元的确定结果，确定是第一像素值生成单元被用来生成第一像素值还是第二像素值生成单元被用来生成第二像素值；以及像素值输入单元，其把由第一像素值生成单元生成的第一像素值和由第二像素值生成单元生成的第二像素值之一输入到所述像素，所述第一像素值和第二像素值之一由所述控制单元确定。
[0019]在另一方面，提供了一种像素插值方法，其中，位于预定位置的像素的像素值由图像处理设备生成，并且该像素采用该像素值进行插值，所述方法包括:周期性确定步骤，用于确定包括所述像素的图像区域是否为包含有像素值周期性变化的周期性区域；边界确定步骤，用于当所述周期性确定步骤确定所述区域为所述周期性区域时，限定一个或多个参考区域，所述一个或多个参考区域在所述像素的附近，并且用于基于所述一个或多个参考区域的图像特征确定所述像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域；确定步骤，用于基于所述周期性确定步骤的确定结果以及所述边界确定步骤的确定结果，确定是第一像素值生成单元被用来为所述像素生成第一像素值还是第二像素值生成单元被用来为所述像素生成第二像素值，其中第一像素值生成单元包括在所述图像处理设备中并使用第一插值方法为所述像素生成所述像素的第一像素值，并且第二像素值生成单元包括在所述图像处理设备中并使用第二插值方法为所述像素生成所述像素的第二像素值；以及输入步骤，用于把由第一像素值生成单元生成的第一像素值和由第二像素值生成单元生成的第二像素值之一输入到所述像素，所述第一像素值和第二像素值之一由所述确定步骤确定。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是举例说明根据本发明的图像处理设备的硬件配置示意图
[0021]图2是图释图像处理设备的第一实施例的功能方块示意图；
[0022]图3是举例说明包含将被插值的像素的图像示意图；
[0023]图4A和4B是图释确定区域、确定区域中水平方向上的像素的位置、以及像素值之间的关系的不意图；
[0024]图5A、5B以及5C是显示周期性区域和非周期性区域的实例的示意图；[0025]图6A和6B是图释将被处理的图像和模板的示意图；
[0026]图7A和7B是图释像素位直和像素值之间关系的不意图；
[0027]图8显示由图2中所示的图像处理设备所执行的像素插值处理的流程的流程图；
[0028]图9是图释图像处理设备的第二实施例的功能方块示意图；
[0029]图10显示由图9中所示的图像处理设备所执行的像素插值处理的流程的流程图；
[0030]图11是图释图像处理设备的第三实施例的功能方块示意图；
[0031]图12显示由图11中所示的图像处理设备所执行的像素插值处理的流程的流程图；
[0032]图13显示由图11中所示的图像处理设备所执行的像素插值处理的流程的流程图；
[0033]参考标记的描述
[0034]10图像处理设备
[0035]IIMPU
[0036]12R0M
[0037]13RAM
[0038]14存储控制接口
[0039]15 硬盘
[0040]16 接口
[0041]17输入/输出接口
[0042]18显示设备
[0043]19 VRAM
[0044]20图形芯
[0045]21 网络 I/F
[0046]30、50、60周期性确定单元
[0047]31、51、61边界确定单元
[0048]32、52、62第一像素值生成单元
[0049]33、53、63第二像素值生成单元
[0050]34、54、64 控制单元
[0051]35、55、65像素值输入单元
[0052]40像素(没有像素值)
[0053]56、66有效性验证单元
[0054]67第三像素值生成单元
【具体实施方式】
[0055]根据本实施例的图像处理设备直接或通过电缆经由网络与读取文件等的扫描仪设备相连。扫描仪设备使用CIS。通过扫描仪设备所读取的图像包括具有丢失的像素值的像素或具有不正确像素值的像素。因此，图像处理设备为所述像素生成像素值并执行处理以便采用所生成的像素值对所述像素进行插值。[0056]在此，对于其中一个像素采用8比特来代表的灰度级图像，表示黑色的像素值为0，而表示白色的像素值为255。对于彩色图像，一个像素有RGB来代表，其中RGB的每个颜色由8比特来代表。一个像素值包括红色值、绿色值和兰色值,红色值、绿色值和兰色值中的每一个取值0-255。当所有值为O时，该像素代表黑色，当所有值为255，该像素表示白色。
[0057]为了执行像素插值处理，图像处理设备包括其中存储用于执行该处理的程序的存储设备，诸如个人计算机(PC)、工作站、服务器、MFP，用于读出和执行该程序的处理器、以及用于与扫描仪设备或互联网连接的接口。
[0058]具体而言，如图1所示，例如，图像处理设备10包括作为处理器的微处理器单元(MPU) 11、作为存储设备的只读存储器(ROM) 12，其是用于存储基本输入/输出系统(BIOS)或固件的非易失性存储器、以及随机存取存储器(RAM) 13，其用于提供使得MPUll能处理程序的执行存储空间。
[0059]MPUll通过内部总线连接到作为接口之一的存储控制接口 14。MPUll对硬盘15进行存取，硬盘是15是连接到存储控制接口 14的存储设备之一，并且MPUll对各种类型的应用或数据执行读取、执行以及写入。作为存储控制接口 14，基于诸如集成电路设备(IDE)、AT附加(ΑΤΑ)、串行ATA(SATA)、超ATA(Ultra ΑΤΑ)等标准管理硬盘15的输入和输出的接口通过内部总线控制诸如通用串行总线(USB)、IEEE1394等的串行或并行接口 16。MPUll与诸如键盘、鼠标、打印机等的输入和输出设备17通信。MPUll可以接收来自用户的输入。
[0060]而且，图像处理设备10可以包括:视频RAM19 (VRAM)，其响应于来自MPUll的指令处理视频信号以便显示在显示设备18上；图形芯片20 ;以及网络I/F21，其被连接到网络以便通过网络与其他设备通讯。VRAM19是用作存储设备的RAM，用于采用显示设备18视频显示。图形芯片20为用于图像数据处理的集成电路。
[0061]当MPUll读取存储在诸如R0M12、硬盘15或附图中未示出的另一个NV-RAM、或SD卡等存储设备中的程序时，以及当MPUlI在RAM13的存储区域中展开(expand)该程序时，在适当的操作系统(OS)下，图像处理设备10可以使得MPUll起到实现每个处理的单元的作用。作为OS，可以采纳Windows (注册商标)、UNIX (注册商标)、LINUX (注册商标)等。在此，图像处理设备10并不限于上述PC等，并且图像处理设备10可以配置为用于特定用于的特定用途集成电路(ASIC)，其中多种功能的多个电路被集成用于用于特定应用。
[0062]图2是显示本发明的图像处理设备10的第一实施例的功能方块示意图。如上所述，当MPUll作为处理器读出并处理存储在诸如R0M12、硬盘15等存储设备中的程序时，图像处理设备10可实现每种功能。S卩，图像处理设备10包括周期性确定单元30、边界确定单元31、第一像素值生成单元32、第二像素值生成单元33、控制单元34、以及像素值输入单元35。尽管在图2中没有显示，但是图像处理设备10还可以包括像素设定单元，用于设定插值像素。
[0063]首先，图像处理设备10通过上述像素设定单元在将被处理的图像内检测将被输入像素值的插值像素。插值像素的位置可以通过用户预先检测，或者可以图像处理设备按顺序检测其位置。例如，该位置可以采用坐标(a，b)表达，其中左下角的坐标被确定为基准坐标(0，0)，“a”是沿水平方向向右的像素编号，而“b”是沿垂直方向向上的像素编号。
[0064]作为用于图像处理设备10检测插值像素的方法，例如，可以考虑其中对每个像素核查该像素是否预定亮度或颜色并检测插值像素的方法、其中在读取已知图像时评估相对正确值的偏移(shifted)量的大小并检测插值像素的方法、以及其中检测水平方向或垂直方向的周期性不连续的位置以及检测位于所检测位置的像素作为插值像素的方法。插值像素可以是线段，因为间隙沿着成像设备的移动方向的子扫描方向连续形成以及间隙可能包括其中点连续的线段。
[0065]如图3所示，作为包括插值像素的图像，其中可以考虑一种图像，其中在半色调点图像中出现垂直线，在半色调点图像中规则排列着具有几乎相同大小的黑点。垂直线包括其中丢失点的部分和其中有些点与在周围区域中的点相比更大一些的部分，因为这些部分跨越图像的中心部分。在这种图像情况下，由于这些点均匀地(evenly)间隔开，但是在垂直线部分周期性时不连续的。因此，通过检测垂直周期性不连续的位置，可以检测插值像素。
[0066]周期性确定单元30限定预定尺寸的确定区域以便包含插值像素，并且确定在所述确定区域内的像素值的变化是否具有周期性。确定区域可以是包含插值像素的与一个像素的高度对应的区域，即一条线图像，或者是包含插值像素的具有任意高度的矩形区域。
[0067]确定区域的尺寸可以由用户预先限定或者可以由设备动态地确定。当设备动态确定该尺寸时，则在预定尺寸的区域内执行插值处理。如果能够对较小区域执行插值处理，那么可以将该尺寸逐步降低到某一尺寸。反过来说，如果不能执行插值处理，该尺寸可以逐渐增加到某一尺寸。
[0068]图4A和4B显示了其中一条线图像被抽取并设置为确定区域的实例。在图4A中，由黑色表示并且代表半色调点的像素和由白色表示并且代表背景的像素均匀地(evenly)间隔开，并且其间排列具有不同像素值的灰色像素，以便提供灰度级(gradation)。而且，在图4A中，显示了由于上述间隙而丢失的像素40。
[0069]图4B是举例说明确定区域中水平方向上的像素的位置和像素值之间的关系的图。由于像素值在像素中恒定，因此像素值表示离散值。不过，当这些离散值被同斜地(congruously)连接起来时,其可以采用一种波形代表，以便像素值以恒定周期增加和降低。因此，在确定区域中，可以确定像素值的变化具有周期性。
[0070]为了举例说明确定区域具有周期性，可以考虑图5A中所示的采用对角线代表的半色调点和半色调点区域。另一方面，为了举例说明确定区域不具有周期性，可以考虑图5B中所示的包括没有规则排列的字符或点的不连续区域、或图5C中所示的由一种颜色或灰度级代表的单调区域。
[0071]而且，对于由半色调点代表的半色调图像，这些点实际上排列成与任意网目(screen)角度成一条线。因此这些点沿着水平方向不均匀地间隔开，但是这些点沿倾斜方向均匀地间隔开。因此，该波形与图4B中所示的波形不同，而该波形不具有相同的幅度。该波形具有不同的幅度，但是该波形在每个很定间隔具有峰值。因此，可以确定该波形具有周期性。
[0072]通过显示如图3和4的情况的示意图，可以方便地确定所述确定区域是否具有周期性。不过，在实际中，不能画出一幅示意图并通过查询该示意图来确定。因此。例如，在确定区域中获得代表性周期，并且计算该代表性周期的可靠性。通过确定该可靠性是否大于或等于阈值来执行该确定。作为或的代表性周期的例子，记录像素值在确定区域中为局部最大值的位置(峰值位置)，具体而言记录图4B中所示的波形表示的正方向峰值所在的像素位置。针对确定区域的整体，生成一个峰值和下一个峰值之间的距离的直方图。随后，选择与最频繁级别的值对应的距离(作为一种模式(mode)值)作为代表性周期。在图4A和4B中所示的实施例中，几乎每6个像素获得一个峰值，并且相邻峰值之间的距离为6个像素就是该频率。因此该代表性周期为6个像素。
[0073]此时，像素值为局部最小值的位置(图4B中所示的波形表示的在负方向峰值所在的像素位置)，而不是像素值为局部最大值的位置，可以被用来获取代表性周期。在确定代表性周期时，可以使用像素值的变化的周期性，但是其噪声耐量(tolerance)较低。因此，在获取像素值的自相关性时，并且如果使用自相关性的变化的周期性，那么就要改善噪声耐量。因此当使用局部最大值位置和局部最小值位置获得代表性周期时，使用自相关性比较好。在此，改善噪声耐量的原因如下。在多种情况下，噪声附加到像素值。因此，当使用多个像素值所导出的自相关性被使用时，相对于直接使用像素值而言，噪声的影响会被降低。
[0074]自相关性是在信号和通过将预定相移相加到该信号获得同一信号之间的相关性。在这种情况下，在确定区域中计算自相关性，以及使用自相关值而不是像素值来创建直方图。该模式值可以被选作代表性周期。就自相关值而言，可以使用相关系数。或者该计算可以通过使用协方差而得到简化。
[0075]协方差S是表示两个像素值的协方差的幅值(amplitude)的指标。当将被比较的图案之一的第“i”个像素值被限定为Xi，其他图案中的第“i”个像素值被限定为yi，所述图案之一的像素值的平均值被限定为Xm在，而所述其他图案中的像素的像素值的平均值被限定为ym，并且在图案中的像素的数量为η。协方差S通过下面的公式I获得。
[0076][方程I]
[0077]
【权利要求】
1.一种图像处理设备，其生成位于预定位置的像素的像素值并采用该像素值对该像素进行插值，所述图像处理设备包括: 周期性确定单元，配置为确定包括所述像素的区域是否为包含有像素值周期性变化的周期性区域； 边界确定单元，配置为当所述周期性确定单元确定所述区域为周期性区域时，限定一个或多个参考区域，所述一个或多个参考区域在所述像素的附近，并且配置为基于所述一个或多个参考区域的图像特征确定所述像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域； 第一像素值生成单元，配置为使用第一插值方法生成所述像素的第一像素值； 第二像素值生成单元，配置为使用第二插值方法生成所述像素的第二像素值，第二插值方法与第一插值方法不同； 控制单元，配置为基于所述周期性确定单元的确定结果以及所述边界确定单元的确定结果，确定是第一像素值生成单元被用来生成第一像素值还是第二像素值生成单元被用来生成第二像素值；以及 像素值输入单元，配置为把由第一像素值生成单元生成的第一像素值和由第二像素值生成单元生成的第二像素值之一输入到所述像素，所述第一像素值和第二像素值之一由所述控制单兀确定。
2.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述第一插值方法是图案匹配方法。
3.如权利要求2所述的图像处理设备，其中，所述第二插值方法是内插值法。
4.如权利要求1所述的图像处理设备，还包括: 有效性验证单元，配置为验证采用所述第一像素值和第二像素值之一对所述像素进行插值的插值结果是否有效 ；以及 其中，在所述有效性验证单元验证采用由第一像素值生成单元生成的第一像素值对所述像素进行插值的第一插值结果并确定所述第一插值结果无效时，所述控制单元使得第二像素值生成单元生成第二像素值。
5.如权利要求4所述的图像处理设备， 其中，当第一像素值生成单元使用图案匹配方法作为第一插值方法来生成第一像素值时，所述有效性验证单元通过确定一个图案和包括所述像素的参考图案之间非相似性程度是否小于一个阈值或者通过确定所述图案和所述参考图案之间相似性程度是否等于或大于所述阈值来确定第一插值结果是否有效，其中所述图案是在由第一像素值生成单元所采用的图像内的预定区域。
6.如权利要求4所述的图像处理设备，还包括: 第三像素值生成单元，配置为使用第三插值方法生成所述像素的第三像素值，第三插值方法与第一插值方法和第二插值方法不同， 其中，在所述有效性验证单元验证第一插值结果并确定所述第一插值结果无效时，所述控制单元使得第三像素值生成单元生成第三像素值。
7.如权利要求6所述的图像处理设备， 其中，在所述有效性验证单元验证采用由第三像素值生成单元生成的第三像素值对所述像素进行插值的第三插值结果并确定所述第三插值结果无效时，所述控制单元使得第二像素值生成单元生成第二像素值。
8.如权利要求1所述的图像处理设备，还包括: 第三像素值生成单元，配置为使用第三插值方法生成所述像素的第三像素值，第三插值方法与第一插值方法和第二插值方法不同， 其中，基于所述周期性确定单元的确定结果以及所述边界确定单元的确定结果，所述控制单元选择用于生成第一像素值的第一像素值生成单元、用于生成第二像素值的第二像素值生成单元、以及用于生成第三像素值的第三像素值生成单元之一。
9.如权利要求6所述的图像处理设备， 其中，第一插值方法为二维模板匹配方法，第二插值方法为内插值方法，以及第三插值方法为一维模板匹配方法。
10.一种像素插值方法，其中，位于预定位置的像素的像素值由图像处理设备生成，并且该像素采用该像素值进行插值，所述方法包括: 周期性确定步骤，用于确定包括所述像素的图像区域是否为包含有像素值周期性变化的周期性区域； 边界确定步骤，用于当所述周期性确定步骤确定所述区域为周期性区域时，限定一个或多个参考区域，所述一个或多个参考区域在所述像素的附近，并且用于基于所述一个或多个参考区域的图像特征确定所述像素是属于周期性区域还是属于非周期性区域； 确定步骤，用于基于所述周期性确定步骤的确定结果以及所述边界确定步骤的确定结果，确定是第一像素值生成单元被用来为所述像素生成第一像素值还是第二像素值生成单元被用来为所述像素生成第二像素值，其中第一像素值生成单元包括在所述图像处理设备中并使用第一插值方法为所述像素生成第一像素值，并且第二像素值生成单元包括在所述图像处理设备中并使用第二插值方法为所述像素生成第二像素值；以及 输入步骤，用于把由第一像素值生成单元生成的第一像素值和由第二像素值生成单元生成的第二像素值之一输入到所述像素，所述第一像素值和第二像素值之一由所述确定步骤确定。
11.如权利要求10所述的像素插值方法， 其中所述第一插值方法是图案匹配方法，
12.如权利要求11所述的像素插值方法， 其中所述第二插值方法是内插值法
13.如权利要求10所述的像素插值方法，还包括: 有效性验证步骤，用于验证采用所述第一像素值和第二像素值之一对所述像素进行插值的插值结果是否有效；以及 第二像素值生成步骤，用于在所述有效性验证步骤确定采用由第一像素值生成单元生成的第一像素值对所述像素进行插值的第一插值结果无效时，使得第二像素值生成单元生成第二像素值。
14.如权利要求13所述的像素插值方法， 其中，当第一像素值生成单元使用图案匹配方法作为第一插值方法来生成第一像素值时，所述有效性验证步骤通过确定一个图案和包括所述像素的参考图案之间非相似性程度是否小于一个阈值或者通过确定所述图案和所述参考图案之间相似性程度是否等于或大于所述阈值来确定第一插值结果是否有效，其中所述图案是在由第一像素值生成单元所采用的图像内的预定区域。
15.如权利要求13所述的像素插值方法， 其中所述图像处理设备还包括第三像素值生成单元，配置为使用第三插值方法生成所述像素的第三像素值，第三插值方法与第一插值方法和第二插值方法不同，以及 其中，所述像素插值方法还包括第三像素值生成步骤，用于在所述有效性验证步骤确定第一插值结果无效时，使得第 三像素值生成单元生成第三像素值。
【文档编号】G06T3/00GK103430526SQ201280013602
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年1月11日 优先权日:2011年1月19日
【发明者】中村聪史 申请人:株式会社理光