[發明專利]基于預測梯度的圖像插值方法及系統

有效

• 申請號: 201610015629.2
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105678700B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 鐘寶江;陸志芳
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李陽

1.一種基于預測梯度的圖像插值方法，其特征在于，包括：

判斷待插值像素是否為邊緣像素，

若該待插值像素為非邊緣像素，則采用線性插值方法進行插值得到高分辨率圖像；

若該待插值像素為邊緣像素，則采用非線性插值方法進行插值得到高分辨率圖像；

判斷待插值像素是否為邊緣像素具體包括：

計算低分辨率圖像上所有像素I_l(i,j)的梯度值，梯度值計算公式為：

指像素(i,j)上的梯度值，是低分辨率圖像的方向導數，θ代表所計算梯度的方向，S_θ是邊緣檢測器，*是卷積操作；

采用預測方法選擇待插值像素周圍的像素I_l(i,j)的梯度值預測該待插值像素的梯度值公式表示如下：Ψ為一種預測方法；

計算該待插值像素正交方向上的梯度差值，將該梯度差值與預定的閾值進行比較，

若大于或等于所述閾值，則該待插值像素為邊緣像素；

若小于所述閾值，則該待插值像素為非邊緣像素；

所述的非線性插值方法具體包括：

對邊緣像素進行擴散，并計算擴散后的梯度；

基于低分辨圖像LR的像素I_l(i,j)，對處理高分辨圖像對角上的像素進行插值，其中，

若I_A＝I_h(i-1,j-1)，I_B＝I_h(i+1,j+1)，I_C＝I_h(i-3,j-3)以及I_D＝I_h(i+3,j+3)；

若U₁₃₅(i,j)-U₄₅(i,j)＞T，I_A＝I_h(i+1,j+1)，I_B＝I_h(i-1,j-1)，I_C＝I_h(i+3,j+3)以及I_D＝I_h(i-3,j-3)；

基于低分辨率圖像的I_l(i,j)以及處理圖像插值得到的對角像素I_h(2i,2j),對余下的水平和垂直方向上的像素進行處理，插值公式下如所示：

I_O＝ω(I_A+I_B)+(1-ω)(I_C+I_D)

若I_A＝I_h(i-1,j)，I_B＝I_h(i+1,j)，I_C＝I_h(i-3,j)以及I_D＝I_h(i+3,j)；

若I_A＝I_h(i,j-1)，I_B＝I_h(i,j+1)，I_C＝I_h(i,j-3)以及I_D＝I_h(i,j+3)；

其中，I_A，I_B，I_C和I_D是已知像素，I_O是待插像素，ω是可調參數，T是一個閾值，T取值為0至1；通過插值得到的高分辨率圖像記為圖像HR，圖像上的每一個像素記為I_h(i,j)；在HR圖像上的相鄰兩個像素形成的邊緣與水平方向的夾角為0°，90°，45°和135°的梯度分別記為U₀(i,j)，U₉₀(i,j)，U₄₅(i,j)和U₁₃₅(i,j)。

2.根據權利要求1所述的基于預測梯度的圖像插值方法，其特征在于，所述預測方法包括：雙三次預測、基于預插值圖片的預測。

3.根據權利要求1所述的基于預測梯度的圖像插值方法，其特征在于，ω為17/40，T＝0.08。