[發明專利]一種基于光柵掃描原理的圖像分塊及處理方法

在審

• 申請號: 201710177615.5
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107169968A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 楊曉蘋;李劍飛;陳志宏;林海杰;劉君
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G06T7/10
• 分類號: G06T7/10;G06T3/40
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司12002
• 代理人: 顏濟奎

技術領域：

本發明屬于數字圖像處理技術領域，具體涉及一種基于光柵掃描原理的抽取圖像中信息的圖像分塊方法。

背景技術：

光柵掃描顯示器顯示圖形時，電子束依照固定的掃描線和規定的掃描順序進行掃描。電子束先從熒光屏左上角開始，向右掃一條水平線，然后迅速地回掃到左邊偏下一點的位置，再掃第二條水平線，照此固定的路徑及順序掃下去，直到最后一條水平線，即完成了整個屏幕的掃描。傳統的圖像分塊方法得到的圖像塊數量有限，從而獲得的圖像信息也較少，并不能很好的滿足各圖像處理算法的要求。

發明內容：

本發明提供了一種基于光柵掃描原理的抽取圖像中信息的圖像分塊方法，該方法能夠得到更多的圖像塊，從而獲取更多的圖像信息。特別地，我們已經將該方法應用于超分辨率圖像重構和圖像增強中，已經取得非常好的效果。

一種基于光柵掃描的圖像信息抽取方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、對樣本圖像從(x，y)坐標點開始劃分為大小圖像塊，步長為s；

1≤x≤m，x＝k*s+1，k∈N，m為圖像塊的長度；

1≤y≤n，y＝k*s+1，k∈N，n為圖像塊的寬度；

步驟2、從劃分好的圖像塊中抽取圖像信息用于圖像處理算法。

所述圖像處理方法為：在超分辨率圖像重構和圖像增強的實驗中，使用該分塊方法抽取圖像信息，具體步驟如下：

1)使用上述分塊方法分別對高低分辨率訓練圖像進行分塊，得到一組高低分辨率圖像塊；

2)抽取低分辨率圖像塊的信息作為輸入向量，抽取高分辨率圖像塊中的信息作為像素標簽，組成一組向量對；

3)利用Log算子判斷這些圖像塊是屬于高頻空間還是低頻空間并用支持向量回歸機(SVR)工具訓練優化后的向量對，得到高低頻空間下的兩個字典；

4)抽取測試用低分辨率圖像中圖像塊并得到高低頻空間下的輸入向量，利用SVR工具回歸對應的屬于超分辨率圖像塊的標簽像素并得到回歸后的圖像；

5)最后,對圖像進行后處理得到最終的超分辨率圖像；

使用該分塊方法可以獲取更多的圖像塊，從而抽取更多的圖像信息組成向量對。

使用該分塊方法得到的圖像塊在數量上具有很大優勢，可以從圖像塊中抽取更多的圖像信息。實驗結果表明，與其它具有代表性的重建方法相比，使用上述方法得到的圖像在PSNR和SSIM指標上平均比雙三次插值算法分別提高3.1％-5.3％和1.5％-8.1％。

附圖說明

圖1給出了本發明的流程圖。

圖2給出了本發明的實施過程。

具體實施方式

實施例1

參照圖1、2對本方法進行詳細的描述。

基于光柵掃描原理的抽取圖像中信息的圖像分塊方法，具體包括以下步驟：

1、對一幅256*256大小的圖像分別從(x,y)(x＝1,2,3；y＝1,2,3)坐標點開始分成3*3大小的圖像塊，步長設為1。

2、總共進行3*3＝9次分塊，得到的圖像塊數量分別為p₁＝p₂＝p₄＝p₅＝85*85,p₃＝p₆＝p₇＝p₈＝85*54，p₉＝84*84。

3、最終得到圖像塊的數量p＝p₁+p₂+…+p₉。

4、從劃分好的圖像塊中抽取圖像信息用于各種圖像處理算法。

我們在超分辨率圖像重構和圖像增強的實驗中，使用該分塊方法抽取圖像信息，已經取得了明顯的效果，具體實驗步驟如下：

1、使用上述分塊方法分別對高低分辨率訓練圖像進行分塊，得到一組高低分辨率圖像塊。

2、抽取低分辨率圖像塊的信息作為輸入向量，抽取高分辨率圖像塊中的信息作為像素標簽，組成一組向量對。

3、利用Log算子判斷這些圖像塊是屬于高頻空間還是低頻空間并用支持向量回歸機(SVR)工具訓練優化后的向量對，得到高低頻空間下的兩個字典。

4、抽取測試用低分辨率圖像中圖像塊并得到高低頻空間下的輸入向量，利用SVR工具回歸對應的屬于超分辨率圖像塊的標簽像素并得到回歸后的圖像。

5、最后,對圖像進行處理后得到最終的超分辨率圖像。

使用該分塊方法可以獲取更多的圖像塊，從而抽取更多的圖像信息組成向量對。實驗結果表明，與其它具有代表性的重建方法相比，使用上述方法得到的圖像在PSNR和SSIM指標上平均比雙三次插值算法分別提高3.1％-5.3％和1.5％-8.1％。