Gewichtete Medianfilter zur Polyphasen-Interpolation von Bildern und Bildsequenzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Schröder
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5314770

Im Bereich der Bildsignalverarbeitung besitzt die zeitliche und örtliche Formatkonversion eine große Bedeutung. Bei einer zeitlichen Formatkonversion sind Zwischenbilder für zeitliche Positionen zu interpolieren, an denen kein Originalbild vorhanden ist, bei einer örtlichen Abtastratenumsetzung entsprechend Bildpunkte für örtliche Positionen, für die keine Originalbildinformation vorliegt. Nichtlineare Filter und hierbei insbesondere gewichtete Medianfilter haben sich bei der zeitlichen Zwischenbildinterpolation als geeignete Interpolationsfilter erwiesen, da diese eine Fehlertoleranz in dem Sinne ermöglichen, daß eine korrekte Bewegungsdarstellung im Zwischenbild erzielt werden kann, auch wenn zur Interpolation keine oder falsche Bewegungsinformation zugrunde liegt. Bei der örtlichen Interpolation besitzen Medianfilter linearen Filtern gegenüber den Vorteil, daß auch an Kanten, die nicht frei von Aliasstörungen sind, eine sehr gute und kantentreue Interpolatin durchgeführt werden kann. In Abhängigkeit von dem Verhältnis aus eingangs- und ausgangsseitiger Abtastrate ergibt sich eine bestimmte Anzahl von Interpolationsphasen, die durch die relative Position des zu interpolierenden Bildpunkts zu den (zeitlich bzw. örtlich) benachbarten Originalbildpunkten charakterisiert sind. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen gewichtete Medianfilter für die örtliche und zeitliche Interpolation betrachtet werden, die für die jeweilige Interpolationsphase fehlertolerant wirken. Da geeignete Entwurfsverfahren für solche fehlertoleranten gewichteten Medianfilter (in Polyphasenrealisierung) bisher nicht existieren, und wegen der grundsätzlichen Bedeutung des Entwurfs derartiger nichtlinearer Filter sollen entsprechende Verfahren im Rahmen dieses Vorhabens entwickelt werden. Auf dieser Basis sollen neue Algorithmen zur fehlertoleranten örtlichen und zeitlichen Formatkonversion entwickelt und implementiert sowie vergleichend mit bestehenden Verfahren anhand geeigneter objektiver und subjektiver Maße bewertet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen