[發(fā)明專(zhuān)利]圖像縮放方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010300656.7
• 申請(qǐng)日: 2010-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101763626A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴輝;張善文;劉文江;戎蒙恬;劉濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種圖像處理技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種圖像縮放方法。

背景技術(shù)

目前已經(jīng)有許多圖像縮放方法，最簡(jiǎn)單的是鄰域插值(nearest?neighbor)，該方法保持了很好的高頻分量，但是方塊效應(yīng)嚴(yán)重。此外，最常用的是雙線性插值方法(bilinear)和雙三次樣條插值(bicubic)，bilinear和bicubic與鄰域插值相比，連續(xù)性得到了很大的改善，但兩者對(duì)于高頻分量的保持不夠，都存在一定程度的模糊。以上技術(shù)都是將圖像中每個(gè)像素當(dāng)做一個(gè)采樣點(diǎn)來(lái)看待，但是CCD感光時(shí)并不是一個(gè)個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)個(gè)小的長(zhǎng)方形，所以將每個(gè)像素當(dāng)做一個(gè)采樣點(diǎn)的點(diǎn)像素模型不符合CCD感光時(shí)的實(shí)際情形。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，2003年Chun-Ho?Kim等人在《IEEE?Transactions?oncircuits?and?systems?for?video?technology》上發(fā)表了題為“Winscale：AnImage?Scaling?Algorithm?Using?an?Area?Pixel?Model(Winscale：一種使用面像素模型的圖像縮放方法)”的文章，該文提出了面像素模型，將圖像中每一個(gè)像素當(dāng)做一個(gè)小的長(zhǎng)方形來(lái)處理，該方法將每個(gè)原始圖像像素當(dāng)做一個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形，整個(gè)正方形內(nèi)的像素密度(pixel?intensity)固定且等于該像素值，縮放后圖像總的面積等于原始圖像，而縮放后的像素的大小和原始像素不同，為長(zhǎng)方形，當(dāng)橫向和縱向的縮放的比例分別為m和n時(shí)，縮放后圖像的像素是長(zhǎng)為1/m、寬為1/n的長(zhǎng)方形，縮放后圖像的像素值等于該像素所覆蓋的各個(gè)原始像素的像素值乘以所覆蓋的面積的積的和。但是該圖像縮放技術(shù)的效果不是很好，根據(jù)縮放比例不同存在不同程度的模糊或者方塊效應(yīng)，不能很好地適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種圖像縮放方法。本發(fā)明利用原始圖像的像素值，基于面像素模型，通過(guò)求解積分方程重構(gòu)出光強(qiáng)分布，然后通過(guò)對(duì)放大后像素的長(zhǎng)方形求光強(qiáng)積分再除以長(zhǎng)方形面積取得新的像素值，本發(fā)明在縮放圖像時(shí)能保持較高的銳度和對(duì)比度，獲得高質(zhì)量的圖像，且具有較高的處理效率。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟：

第一步，將每個(gè)像素點(diǎn)看作是一個(gè)長(zhǎng)方形，以原始圖像一個(gè)像素的一個(gè)頂點(diǎn)為原點(diǎn)，該像素的長(zhǎng)度方向和寬度方向分別為x軸和y軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)圖像橫縱向的縮放比例，使原始圖像的中心像素點(diǎn)和縮放后圖像的中心像素點(diǎn)重合，從而得到縮放后圖像像素點(diǎn)M在該坐標(biāo)系的位置信息。

第二步，在像素點(diǎn)M的周?chē)x取N個(gè)原始圖像中的像素點(diǎn)，且根據(jù)這N個(gè)像素點(diǎn)的位置信息和像素值信息，得到像素點(diǎn)M的光強(qiáng)分布狀態(tài)。

所述的像素點(diǎn)M的光強(qiáng)分布狀態(tài)是光強(qiáng)分布函數(shù)f_M(xy)，具體公式是：

fM(x,y)=Σi=1Naipi(x,y),]]>

其中：N為選取的原始像素點(diǎn)的數(shù)目，a_i為系數(shù)，{p_i(x，y)}為二維函數(shù)族，i＝1，…，N。

所述的二維函數(shù)族{p_i(x，y)}是二元多項(xiàng)式，或者是二次余弦多項(xiàng)式，或者是二維sinc多項(xiàng)式，或者是二維小波基。

所述的系數(shù)a_i采用函數(shù)擬合方法得到，具體公式為：