CN100423536C

CN100423536C - 利用插补点技术放大影像的方法及其应用

Info

Publication number: CN100423536C
Application number: CNB2005101310307A
Authority: CN
Inventors: 陈宏伟
Original assignee: PULIER SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Fujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2025-12-07
Also published as: CN1980312A

Abstract

本发明提供一种利用插补点技术放大原始影像的方法及其应用在数字相机。该方法包含：将原始影像分割成复数个分割区块；定义第一分割区块；依序定义与第一分割区块相邻的第二分割区块、第三分割区块…直到定义出最后分割区块；利用插补点技术将第一分割区块放大第一特定倍数，然后再缩小第二特定倍数，以使得第一分割区块形成第一处理区块；以及依序进行直到利用插补点技术将最后分割区块放大第一特定倍数，然后再缩小第二特定倍数，以成最后处理区块；由此，由第一处理区块至最后处理区块即可形成放大影像。

Description

利用插补点技术放大影像的方法及其应用

技术领域

本发明是有关于一种放大影像的方法与应用该方法的数字相机，尤其是一种利用插补点技术放大影像的方法及其应用在数字相机。

背景技术

数字相机(Digital Camera)最重要的元件的一就是电荷耦合元件(Charge Couple Device；CCD)。数字相机由CCD把光信号转换成电子信号，再记录在数字相机中内建的存储器(例如32M或16M的SDRAM)上，以形成影像。

影像的最基础单位就是像素，简单地说，像素就是构成图像的点。因此，影像的像素愈多，画质就会愈清晰。

对于一张1,600×1,200的影像图形档而言，这个图形档实际上有1,920,000个像素，换言之，亦可说这张影像图形是由192万个小点所组成的。一台数字相机的最大像素单位，即是由数字相机中的CCD数量的多寡所决定。

然而，由于CCD的价格昂贵，所以通常数字相机内建的CCD数量有限，也就是感测器能接受的容量有限，通常只能感测到3M的影像资料。因此有些业者会利用“插补点技术”，来增加其输出的像素。将点数比较少的影像资料运算成点数较高的影像资料。由此达成放大的效果。

传统上，利用插补点技术增加输出像素的方法会受限于缓冲暂存区(buffer)的容量大小，也就是受限于该缓冲暂存区所能容纳的影像尺寸有限。所以，通常的做法就是先缩小影像存放在缓冲暂存区，然后在放大影像存放回数字相机中内建的存储器。可是如此一来，由于其做法是先缩小影像(不会影响影像品质)，然后才放大影像(会使得影像产生锯齿状造成品质不佳)，因此使用者常常会抱怨，插补点运算放大的影像品质效果不佳。

发明内容

监于先前技术所存在的问题，本发明乃提供一种利用插补点技术(Interpolation Means)将原始影像放大的方法。此外，本发明还提供一种应用该方法的数字相机。

本发明一种利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，包含：

将该原始影像分割成复数个分割区块；

将该复数个分割区块其中的一边角的分割区块定义为一第一分割区块；

将与该第一分割区块相邻的分割区块定义为一第二分割区块及一第三分割区块，并依序定义与该第二分割区块及该第三分割区块相邻的分割区块，直到定义出一最后分割区块；

利用插补点技术将该第一分割区块放大一第一特定倍数，然后缩小一第二特定倍数，其中该第一特定倍数是大于该第二特定倍数，使得该第一分割区块可利用插补点技术放大成一第一处理区块；以及

利用插补点技术将该第二分割区块放大该第一特定倍数，然后缩小该第二特定倍数，以形成一第二处理区块，依序进行直到利用插补点技术将该最后分割区块放大该第一特定倍数，然后缩小该第二特定倍数，以形成一最后处理区块，藉此使得该第一处理区块至该最后处理区块形成一放大影像，其中该放大影像是由该原始影像利用插补点技术放大之。

其中该第一特定倍数是2倍，且该第二特定倍数是1.25×1.25倍。

其中每个分割区块之间至少有一部分是重叠。

其中定义该第二分割区块、该第三分割区块、…直到定义该最后分割区块的步骤进一步包含：

使得该第二分割区块及该第三分割区块是分别与该第一分割区块之间皆至少有一部分是重叠；以及

使得与该第二分割区块相邻的每个分割区块皆分别与该第二分割区块之间至少有一部分是重叠，且与该第三分割区块相邻的每个分割区块皆分别与该第三分割区块之间至少有一部分是重叠，直到该最后分割区块及与其相邻的每个分割区块之间皆至少有一部分是重叠。

其中该重叠的部分的宽度实质上是2至4个像素。

本发明一种数字相机，其可使一原始影像利用插补点技术放大成一放大影像，其特征在于，该数字相机包含：

一数字信号处理器；以及

一存储器，储存有一应用程序介面，该存储器包含一缓冲暂存区及一影像资料储存区，该原始影像是储存于该存储器的影像资料储存区中，由该应用程序介面呼叫该数字信号处理器，可以达成以下的运作：

将该原始影像分割成复数个分割区块；

将该第一分割区块存入于该缓冲暂存区内，利用插补点技术将该第一分割区块放大一第一特定倍数，然后缩小一第二特定倍数，其中该第一特定倍数是大于该第二特定倍数，使得该第一分割区块可利用插补点技术放大成一第一处理区块，并将该第一处理区块存回该影像资料储存区内；

将该第二分割区块存入于该缓冲暂存区内，利用插补点技术将该第二分割区块放大该第一特定倍数，然后缩小该第二特定倍数，以形成一第二处理区块，将该第二处理区块存回该影像资料储存区内；以及

依序进行将其余分割区块存入于该缓冲暂存区内，利用插补点技术将该最后分割区块放大该第一特定倍数，然后缩小该第二特定倍数，以形成一最后处理区块，依序完成每个处理区块并依序将每个处理区块存回该影像资料储存区内，由该第一处理区块至该最后处理区块形成该放大影像。

其中每个分割区块之间至少有一部分是重叠。

其中该第二分割区块至该最后分割区块的定义是包括：

该第二分割区块及该第三分割区块是分别与该第一分割区块之间皆至少有一部分是重叠；以及

与该第二分割区块相邻的每个分割区块皆分别与该第二分割区块之间至少有一部分是重叠，与该第三分割区块相邻的每个分割区块皆分别与该第三分割区块之间至少有一部分是重叠，直到该最后分割区块及与其相邻的每个分割区块之间皆至少有一部分是重叠。

其中该重叠的部分的宽度实质上是2至4个像素。

其中该第一特定倍数是2倍，且该第二特定倍数是1.25×1.25倍，以及该原始影像是具有3M的像素。

由于利用数字处理器处理影像可以控制分割区块的分割大小，甚至非常小的差异亦可获得区别。因此可使得重叠部分的宽度实质上仅是约2至4个像素(pixels)。而且，由重叠部分的强化影像，可消除处理区块之间的分割线，进而使得整个放大影像更为清晰。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中：

图1为依据本发明的数字相机，显示其***方块示意图。

图2为本发明的放大原始影像的方法流程图。

图3A-图3F为依据本发明的放大原始影像的方法，显示其放大内容的示意图。

图4为依据本发明的方法的另一实施例，显示其分割出较多的分割区块。

图5为本发明的放大原始影像的较佳实施例的方法流程图。

图6A-图6C为依据本发明的另一较佳实施例的放大原始影像的方法，显示分割区块之间至少一重叠部分。

具体实施方式

请参考图1，其是关于依据本发明的数字相机的***方块示意图。如图1所示，本发明的数字相机1包含有数字信号处理器(DSP)3以及存储器5。本发明的数字相机1是可利用插补点技术使其所拍摄的一原始影像10放大，例如放大到虚线所示的放大影像20。存储器5是包含有一缓冲暂存区(buffer)B及一影像资料(ima鲈data)储存区D，其中该原始影像10及经过放大处理的放大影像20皆是储存在该影像资料储存区D。

数字相机1拍摄取得的原始影像10是储存在数字相机1的存储器5中，此存储器5可以是内建在数字相机1中的SDRAM。此处须注意的是，本发明的说明书中所称的原始影像10并非限定在数字相机1第一次拍摄取得的影像，其亦可以是由外部取得(例如由电脑传输)影像而储存在数字相机1的存储器5中。

本发明所提供的数字相机1的数字信号处理器3是用以将数字相机1的CCD(未图示)所产生的电子信号转成数字影像并进行影像处理。存储器5具有应用程序介面(API)52，由该应用程序介面52可以呼叫数字信号处理器3，以使该数字信号处理器3达成放大原始影像10的运作。

此外，本发明还提供一种放大原始影像10的方法，由此可使该数字信号处理器3达成放大原始影像10的运作。

以下将详述本发明放大原始影像10的方法。

请参考图2的流程图，本发明的流程开始之后即来到步骤S21：将原始影像10分割成数个分割区块。请同时参考图3A，当使用者取得一个原始影像10之后，若欲将原始影像10放大为放大影像20，则可进行本发明所提供的方法步骤，如图3B所示，原始影像10被分割成复数个分割区块B1-B4。

虽然本发明的附图(图3A-图3F)是显示原始影像10被分割成四个分割区块B1-B4。然，附图中的分割区块B1-B4的数量并非限定在四个，如图4所示，原始区块10亦可被分割成九个分割区块b1-b9。分割区块B1-B4或b1-b9的分割数量是有关于缓冲暂存区B(图1所示)的容量大小。换言之，如果缓冲暂存区B具有较大的容量时，即可分割少一点的分割区块(例如B1-B4)，使得每个分割区块BI-B4的尺寸较大；反之如果缓冲暂存区B容量不够时，就需要有较多的分割区块(例如b1-b9)，使得每个分割区块b1-b9的尺寸较小。然，为了方便说明，因此本说明书是以B1-B4为例。

接着回到图2的流程图，来到步骤S22：将复数个分割区块B1-B4其中的一边角(comer)的分割区块定义为第一分割区块。请同时参考图3B，在本实施例中，是将分割区块B1定义为第一分割区块。然而，此是用以说明本实施例，并非限定本发明。举例来说，若如图4所示的分割区块b1-b9，则其第一分割区块可以是b1。换言之，定义第一分割区块B1或N是从所有分割区块B1-B4或b1-b9之中，选择位在边角的其中之一(例如B1、B2、B3或B4其中任一皆可，或者b1、b4、b6或b9其中任一皆可)。

再回到图2的流程图，接着来到步骤S23：依序地定义第二分割区块、第三分割区块…直到最后分割区块。请同时参考图3B，在本发明实施例中，将与第一分割区块B1相邻的分割区块B2、B3定义为第二分割区块B2及第三分割区块B3。然而于此所述的第二分割区块B2及第三分割区块B3是不具有顺序关系，只要是与第一分割区块B1相邻者即可，因此第二分割区块亦可以是B3，而第三分割区块亦可以是B2；不过为了方便说明，因此在本说明书是以第二分割区块B2及第三分割区块B3为例。接着依序定义出第四分割区块B4…直到最后分割区块。在本实例中，该第四分割区块B4即是最后分割区块。

或者，请参考图4，与第一分割区块b1相邻的分割区块b2、b3可以分别是第二分割区块b2、第三分割区块b3。

接着定义与第二分割区块b2相邻者即第四分割区块b4与第五分割区块b5，以及与第三分割区块b3相邻者即第六分割区块b6(由于第五分割区块b5已经定义，故不再定义)。

接下来继续定义第七分割区块b7，其是与第四分割区块b4相邻者，以及与第五分割区块相邻的第八分割区块b8。

最后，即可定义出最后分割区块b9，其是与第七分割区块b7与第八分割区块b8相邻者。其中，如上所述，第二分割区块b2与第三分割区块b3是不具有顺序性，第四分割区块b4、第五分割区块b5与第六分割区块b6亦不具有顺序性，以及第七分割区块b7与第八分割区块b8是不具有顺序性。

请回到图2，接着是步骤S24：将第一分割区块B1先存入缓冲暂存区B，利用插补点技术将第一分割区块B1放大第一特定倍数，然后再缩小第二特定倍数，其中该第一特定倍数是大于第二特定倍数，较佳者，第一特定倍数是2倍，且第二特定倍数是1.25×1.25倍；由此使得该第一分割区块B1利用插补点技术放大成第一处理区块B1’，并将该第一处理区块B1’存回影像资料储存区D内。请同时参考图3C，将第一分割区块B1存在缓冲暂存区B中，利用插补点技术可将第一分割区块B1放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25×1.25倍)，使得第一分割区块B1最后是放大(例如1.28倍)成为第一处理区块B1’，并将该第一处理区块B1’存回影像资料储存区D内。

请回到图2，接着来到步骤S25：将第二分割区块B2先存入缓冲暂存区B，利用插补点技术将第二分割区块B2放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25倍×1.25倍)，以形成第二处理区块B2’，并将该第一处理区块B2’存回影像资料储存区D内。依序进行直到利用插补点技术将最后分割区块B4放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25倍×1.25倍)，以形成最后处理区块B4’。请同时参考图3D-图3F，如图3D所示，第二分割区块B2在缓冲暂存区B中利用插补点技术放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25倍×1.25倍)，以形成第二处理区块B2’，并将该第二处理区块B2’存回影像资料储存区D内。接着依序如图3E所示，第三分割区块B3在缓冲暂存区B中利用插补点技术放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25倍×1.25倍)，以形成第三处理区块B3’，并将该第三处理区块B3’存回影像资料储存区D内。最后，如图3F所示，第二分割区块B2在缓冲暂存区B中利用插补点技术放大第一特定倍数(例如2倍)，然后再缩小第二特定倍数(例如1.25倍×1.25倍)，以形成第四处理区块(在本实施例中亦是最后处理区块)B4’。

请再回到图2，步骤S26：第一处理区块B1’至最后处理区块B4’在影像资料储存区D中形成放大影像20。如图3F所示，第一处理区块B1’至最后处理区块B4’即可形成放大影像20，如上所述，本发明的放大影像20即是原始影像10利用插补点技术放大而成，其可以改善先放大影像然后才缩小影像所造成的品质不佳的情形。

一般而言，数字影像处理器3处理的放大或缩小倍数是特定的，也就是原始影像10放大的倍数是固定的倍数(例如1.26倍或是1.28倍)。因此，在本发明的一较佳实施例中，第一特定倍数即是2倍，且第二特定倍数是1.25×1.25倍。举例而言，以插补点技术放大的原始影像10即可以是具有3M的像素，因此放大影像20可以是具有5M的像素。

由上述的方法与步骤利用影像处理器3处理影像时，可能会造成各个分割区块B1-B4之间的分割线L(如图3F所示)明显地显现。因此，在本发明的一较佳实施例中，每个分割区块B1-B4之间至少有一部分是重叠。经由处理放大及缩小重叠部分之后，可使得处理区块B1’-B4’之间不会产生模糊的分割线L。

请参考图5的流程图，在较佳实施例中，步骤S22定义第一分割区块B1之后，即来到步骤S231：使每个分割区块B1-B4之间至少有一部分是重叠。更进一步来说，使分割区块B1-B4之间具有重叠部分即是在定义该第二分割区块B2、该第三分割区块B3、…直到定义该最后分割区块B4。因此，步骤S331亦可进一步区分成步骤S232-S233。请同时参考图6A，如上述的方法先定义出第一分割区块B1，接着使分割区块B1-B4两两之间具有重叠部分C1-C5。

请同时参考图5与图6B，其中，图5的流程步骤S232：撷取较大的第二分割区块B2，使得第二分割区块B2与第一分割区块B1之间具有重叠部分C1、C3，以及撷取较大的第三分割区块B3，使得第三分割区块B3与第一分割区块B1之间具有重叠部分C2、C3。

接着请同时参考图5与图6B，其中，图5的流程步骤S233：撷取较大的第四分割区块B4(在本实施例中，第四分割区块B4亦是最后分割区块)，使得第四分割区块B4与第二分割区块B2之间具有重叠部分C4、C3，以及使得第四分割区块B4与第三分割区块B3之间具有重叠部分C5、C3。

由于利用数字处理器3处理影像可以控制分割区块B1-B4的分割大小，甚至亦可获得非常小的差异。因此本实施例可使得重叠部分C1-C5的宽度实质上仅是约2至4个像素(pixels)。在步骤S232之后的步骤是进行步骤S24、S25及S26，即如上所述。

而且，由重叠部分C1-C5的强化影像，放大与缩小之后，可消除处理区块B1’-B4’之间的分割线L，进而使得整个放大影像20更为清晰，如图6C所示。

因此，依据本发明放大原始影像的方法，如上所述，其在放大影像之后的画质不变，由于经过分割之后的每个分割区块(例如B1-B4或N-b9)远小于原始影像10，因此其所需的缓冲暂存区容量较少，可提高数字相机的整体处理运作。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。

Claims

1. 一种利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，包含：

将该原始影像分割成复数个分割区块；

2. 如权利要求1所述的利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，其中该第一特定倍数是2倍，且该第二特定倍数是1.25×1.25倍。

3. 如权利要求1所述的利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，其中每个分割区块之间至少有一部分是重叠。

4. 如权利要求3所述的利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，其中定义该第二分割区块、该第三分割区块、…直到定义该最后分割区块的步骤进一步包含：

5. 如权利要求3所述的利用插补点技术将一原始影像放大的方法，其特征在于，其中该重叠的部分的宽度实质上是2至4个像素。

6. 一种数字相机，其可使一原始影像利用插补点技术放大成一放大影像，其特征在于，该数字相机包含：

一数字信号处理器；以及

将该原始影像分割成复数个分割区块；

7. 如权利要求6所述的数字相机，其特征在于，其中每个分割区块之间至少有一部分是重叠。

8. 如权利要求7所述的数字相机，其特征在于，其中该第二分割区块至该最后分割区块的定义是包括：

9. 如权利要求7所述的数字相机，其特征在于，其中该重叠的部分的宽度实质上是2至4个像素。

10. 如权利要求6所述的数字相机，其特征在于，其中该第一特定倍数是2倍，且该第二特定倍数是1.25×1.25倍，以及该原始影像是具有3M的像素。