[發(fā)明專利]基于邊緣方向差值的圖像放大處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210003180.X
• 申請(qǐng)日: 2012-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102682424A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫士保;李春愛(ài);宋曉莉;王志強(qiáng);陳永剛;段建輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T3/40
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在數(shù)字圖像放大處理過(guò)程中的基于邊緣方向的插值方法，主要應(yīng)用于智能識(shí)別中對(duì)局部小圖像放大后的處理。

背景技術(shù)

圖像放大是圖像處理中一項(xiàng)很重要的基本操作，在互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學(xué)圖像處理、數(shù)字電視等領(lǐng)域以及手機(jī)、相機(jī)等諸多數(shù)碼設(shè)備上有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于圖像放大問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外研究者根據(jù)不同的數(shù)學(xué)模型先后提出了多種類型的圖像放大方法，如：最近鄰插值、雙線性插值、高次多項(xiàng)式插值、分形插值以及基于小波變換的方法等。最近鄰插值最簡(jiǎn)單，處理速度最快，但是由于它只是簡(jiǎn)單地將源像素點(diǎn)最鄰近的像素點(diǎn)(最鄰近取樣)進(jìn)行復(fù)制，其結(jié)果是會(huì)產(chǎn)生明顯的方塊效應(yīng)；而雙線性插值法則利用了源像素點(diǎn)周圍鄰近的4個(gè)像素點(diǎn)的線性平均權(quán)值來(lái)計(jì)算目標(biāo)像素點(diǎn)的值，這樣雖然可以得到較好的整體效果，消除了方塊效應(yīng)，但圖像的邊緣會(huì)變得模糊，細(xì)節(jié)部分不夠清晰；高次多項(xiàng)式插值、分形插值以及基于小波變換的方法雖然效果比最近鄰插值、雙線性插值要好，但運(yùn)算復(fù)雜，且同樣會(huì)出現(xiàn)邊緣模糊等問(wèn)題。近年來(lái)，有些學(xué)者對(duì)高次多項(xiàng)式、分形插值和基于小波變換的方法做出了一些改進(jìn)，如夏海宏等提出了基于GPU的雙二次B樣條圖像縮放方法，陳燁等提出了基于分形插值及小波增強(qiáng)的海岸帶遙感圖像處理方法，肖杰雄等提出了基于小波變換和PDE插值的圖像超分辨率重建方法，這些方法在一定程度上都對(duì)原有方法有較好的改進(jìn)，但當(dāng)放大倍數(shù)增加時(shí)，運(yùn)算量也急劇上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于邊緣方向差值的圖像放大處理方法，以解決圖像放大后邊緣出現(xiàn)鋸齒或模糊現(xiàn)象，運(yùn)算效率低下的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于邊緣方向插值的圖像放大處理方法步驟如下：

????（1）將原圖像放大倍數(shù)k，采用正向掃描對(duì)原圖像進(jìn)行自左向右，自上而下掃描，確定將要構(gòu)造平面所需的不在同一平面上的四頂點(diǎn)A、B、C、D在二維平面xA’y上的投影坐標(biāo)；

????（2）放大k倍的新圖的四頂點(diǎn)在二維平面上的坐標(biāo)分別是A’(0,?0),?B’(k,?0),?C’(0,?k),?D’(k,?k)，判斷四頂點(diǎn)像素值對(duì)角線的絕對(duì)值差的大小；

（3）對(duì)角線絕對(duì)值差較小的方向?qū)儆谶吘壏较颍詫?duì)角線絕對(duì)值差較大的對(duì)角線作為分界線，分別構(gòu)造平面；

（4）構(gòu)造平面采用待定系數(shù)法，求得公式f(x,y)=ax+by+c中的a，b，c，其中，a,?b,?c?為待定系數(shù)，x,?y對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的坐標(biāo)，f(x,y)為像素的顏色值；

（5）根據(jù)公式f(x,y)=ax+by+c計(jì)算待插像素的顏色值，并填充。

進(jìn)一步的，所述步驟（4）中是用待定系數(shù)法求得公式f(x,y)=ax+by+c中的a，b，c。

本發(fā)明的基于邊緣方向插值的圖像放大處理方法能夠解決圖像放大后邊緣出現(xiàn)鋸齒或模糊現(xiàn)象，或者運(yùn)算效率低下的問(wèn)題，在圖像放大時(shí)速度快，質(zhì)量好，具有重大的實(shí)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是插值空間平面示意圖。

具體實(shí)施方式

如果已知空間三個(gè)點(diǎn)，則可以構(gòu)造一個(gè)平面，本發(fā)明根據(jù)此原理進(jìn)行插值。其數(shù)學(xué)表達(dá)為：?????????????f(x,y)=ax+by+c????????????????????（1）

其中，a,?b,?c?為待定系數(shù)。x,?y對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的坐標(biāo)，f(x,y)為像素的顏色值。