[發(fā)明專利]基于樣條曲面的圖像插值方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110354217.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN102521794A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊錦彬;趙群英;肖平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及基于樣條曲面的圖像插值方法及裝置。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)圖像插值算法中，最近鄰插值較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，早期的時(shí)候應(yīng)用比較普遍。但是，該方法會(huì)在新圖像中產(chǎn)生明顯的鋸齒邊緣和馬賽克現(xiàn)象。雙線性插值法具有平滑功能，?能有效地克服最近鄰法的不足，但會(huì)退化圖像的高頻部分，使圖像細(xì)節(jié)變模糊。在放大倍數(shù)比較高時(shí)，高階插值，如雙三次和三次樣條插值等比低階插值效果好。這些插值算法可以使插值生成的像素灰度值延續(xù)原圖像灰度變化的連續(xù)性，從而使放大圖像濃淡變化自然平滑。但是在圖像中，有些像素與相鄰像素間灰度值存在突變，即存在灰度不連續(xù)性。這些具有灰度值突變的像素就是圖像中描述對(duì)象的輪廓或紋理圖像的邊緣像素。在圖像放大中，對(duì)這些具有不連續(xù)灰度特性的像素，如果采用常規(guī)的插值算法生成新增加的像素，勢(shì)必會(huì)使放大圖像的輪廓和紋理模糊，降低圖像質(zhì)量。

為了克服傳統(tǒng)方法的不足，提出了許多邊緣保護(hù)的插值方法，對(duì)插值圖像的邊緣有一定的增強(qiáng)，使得圖像的視覺效果更好，邊緣保護(hù)的插值方法可以分為兩類：?基于原始低分辨圖像邊緣的方法和基于插值后高分辨率圖像邊緣的方法。基于原始低分辨率圖像邊緣的方法:(1)首先檢測(cè)低分辨率圖像的邊緣，然后根據(jù)檢測(cè)的邊緣將像素分類處理，?對(duì)于平坦區(qū)域的像素，采用傳統(tǒng)方法插值；對(duì)于邊緣區(qū)域的像素，設(shè)計(jì)特殊插值方法，以達(dá)到保持邊緣細(xì)節(jié)的目的。(2)基于插值后高分辨率圖像邊緣的方法這類插值方法:?首先采用傳統(tǒng)方法插值低分辨率圖像，然后檢測(cè)高分辨率圖像的邊緣，最后對(duì)邊緣及附近像素進(jìn)行特殊處理，以去除模糊，增強(qiáng)圖像的邊緣，這種縮放算法，在邊緣、細(xì)節(jié)等方面可以取得較良好的處理效果，要獲得高精度的處理結(jié)果，卻只能犧牲速度，采用復(fù)雜度較高的算法。

綜合考慮以上分析，用圖像插值算法進(jìn)行圖像縮放時(shí)，總是存在圖像處理精度和圖像重構(gòu)速度兩個(gè)相悖的要素難以兼顧。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于樣條曲面的圖像插值方法及裝置，能夠利用簡(jiǎn)化的算法提高圖像重構(gòu)速度并提升圖片處理精度。

本發(fā)明提供了基于樣條曲面的圖像插值方法，包括：

在原圖像內(nèi)選擇包含待插值像素的控制點(diǎn)矩陣；

通過樣條曲面函數(shù)和所述控制點(diǎn)矩陣獲取放大圖像內(nèi)包含所述待插值像素的插值矩陣中各個(gè)像素點(diǎn)的像素值。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了基于樣條曲面的圖像插值裝置，包括：

控制矩陣選取單元，用于在原圖像內(nèi)選擇包含待插值像素的控制點(diǎn)矩陣；

與所述控制矩陣選取單元相連的插值矩陣計(jì)算單元，用于通過樣條曲面函數(shù)和所述控制點(diǎn)矩陣獲取放大圖像內(nèi)包含所述待插值像素的插值矩陣中各個(gè)像素點(diǎn)的像素值。

實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

由于本發(fā)明采用樣條函數(shù)構(gòu)造曲面來實(shí)現(xiàn)圖像的插值，能很好地規(guī)避傳統(tǒng)插值方法產(chǎn)生的鋸齒，在圖像放大的過程中適當(dāng)?shù)卣{(diào)整參考點(diǎn)的值，使得放大后圖像的對(duì)比度和邊緣處的效果得到較好的提高，并通過簡(jiǎn)化算法，保證了圖像放大重構(gòu)的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值方法的實(shí)施例流程圖；

圖3是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值方法的實(shí)施例示意圖；

圖4是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值裝置的示意圖；

圖5是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值裝置的實(shí)施例示意圖之一；

圖6是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值裝置的實(shí)施例示意圖之二。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明基于樣條曲面的圖像插值方法的流程圖，包括：

S101：在原圖像內(nèi)選擇包含待插值像素的控制點(diǎn)矩陣；

S102：通過樣條曲面函數(shù)和所述控制點(diǎn)矩陣獲取放大圖像內(nèi)包含所述待插值像素的插值矩陣中各個(gè)像素點(diǎn)的像素值。

與傳統(tǒng)的圖像插值方式不同，本發(fā)明創(chuàng)造性地將樣條曲面的構(gòu)造方法，運(yùn)用到圖像插值中來。通過簡(jiǎn)化算法，極大提高了圖像的重構(gòu)效率，對(duì)于圖像大倍率放大，效果顯著。