[發明專利]一種基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法

在審

• 申請號: 201710456879.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107194877A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 戴瑾;武欣儀
• 申請（專利權）人: 南京大學金陵學院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/155
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用Canny算子提取圖像邊信息，分離出邊部分與非邊部分；

2)非邊部分采用雙三次插值方法放大圖像；

3)為邊部分處理設計梯度矩陣；

4)根據梯度矩陣進行邊緣修正，實現邊部分銳化還原。

2.根據權利要求1所述的基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法，其特征在于，所述步驟1)包括以下步驟：

11)選取一張需要進行超分辨率處理的彩色圖像；

12)直接將所述彩色圖像轉換成灰度圖像，或使用分離RGB顏色通道分離出3幅灰度圖；

13)選擇Canny算子檢測出灰度圖像的邊。

3.根據權利要求1所述的基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法，其特征在于，所述步驟2)中，增加圖像的像素點，把圖像尺寸和分辨率放大兩倍。包括如下步驟：

21)在非邊部分選用雙三線性插值算法；

22)根據已有離散數據集推斷出新的數據點，每個新像素點由周邊最鄰近的四個舊像素點以及像素變化率生成；

23)最終獲得放大2倍，但輪廓模糊的圖像。

4.根據權利要求1所述的基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法，其特征在于，所述步驟3)中，包括以下步驟：

31)如果中心點為需要判斷梯度方向的點，根據周圍的8個點的像素值判斷該中心點向8個方向的趨近度；

32)通過加大垂直方向上的權重，減少傾斜方向的權重，設計出隔行求差梯度矩陣；

33)獲得垂直向上、垂直向下、水平向左、水平向右、右上方、右下方、左上方、左下方8個方向的梯度矩陣。

5.根據權利要求1所述的基于單幅圖像的保邊插值超分辨率計算方法，其特征在于，所述步驟4)中，包括以下步驟：

41)依次選取圖像中每一個像素點，判斷是否是邊緣兩側的像素點，直到處理完整幅圖像的所有的像素點；

42)如果是邊緣兩側的像素點，轉向步驟43)，如果不是邊緣兩側的像素點，轉向步驟41)；

43)邊緣兩側的像素點與所述梯度矩陣做卷積運算；

44)采用冒泡算法確定梯度值最大的方向，利用修正公式還原插值過程中被減小的最大梯度值；

45)使用修正公式：Ai＝(Ai*f-P*g)/(f-g)，其中P為邊緣兩側的像素點，Ai為P點最大梯度方向上生成的新像素點，并選取銳化參數f＝8；g＝1。

46)選取需要修正的像素點，計算梯度差值(Ai*f-P*g)，若(Ai*f-P*g)>0,則需要按照修正公式修正該方向上的梯度差，否則不需要修正，轉向步驟41)，直到所有的像素點都被修正完成，返回超分辨率圖像。