[發(fā)明專利]一種雙邊四次插值的圖像放大方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810212403.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN108305216B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏兵;余法紅;李輝;李晉;張家群;馬學(xué)文;謝華成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院;信陽師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 韓曉娟

本發(fā)明提供了一種雙邊四次插值的圖像放大方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)提取待放大圖像每個(gè)像素點(diǎn)(i,j)的像素值；(2)利用像素點(diǎn)(I,j)及周圍的24個(gè)點(diǎn)構(gòu)造雙邊四次插值曲面；(3)利用雙邊四次插值曲面計(jì)算[I,j]×[i+1,j+1]正方形區(qū)域上的像素值；(4)利用計(jì)算的像素值，構(gòu)造補(bǔ)償像素塊；(5)將補(bǔ)償像素塊插入[i,j]×[i+1,j+1]區(qū)域，形成放大圖像；(6)保存放大后的圖像。該方法提高了放大圖像的保真度，可用于彩色圖像的放大，便于人們仔細(xì)研究圖像的局部信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙邊四次插值的圖像放大方法。

背景技術(shù)

在計(jì)算機(jī)圖像處理中，圖像放大是指對(duì)數(shù)字圖像的放大過程，是一種非平凡的過程，需要在放大圖像的平滑度和清晰度上做一個(gè)折衷。圖像放大后，組成圖像的像素的可見度將會(huì)變得更高。

在傳統(tǒng)插值圖像放大算法中，放大圖像出現(xiàn)明顯的鋸齒邊緣和馬賽克現(xiàn)象。雙線性插值圖像放大算法具有平滑功能，退化了圖像的高頻部分，使圖像細(xì)節(jié)變模糊。插值圖像放大算法可以使插值生成的像素值延續(xù)原圖像的像素值變化的連續(xù)性，從而使放大圖像濃淡變化自然平滑。有些像素與相鄰像素間像素值存在突變，即存在像素值不連續(xù)性。在圖像放大中，對(duì)這些具有不連續(xù)像素值的像素，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，目前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，保護(hù)的插值方法可以分為兩類：基于原圖像邊緣的方法和基于插值放大圖像邊緣的方法。基于原圖像邊緣的方法：(1)首先檢測(cè)原圖像的邊緣，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；這種方法的缺點(diǎn)是插值多項(xiàng)式的次數(shù)較低，造成放大圖像質(zhì)量不高。(2)基于插值的圖像放大方法：首先采用傳統(tǒng)方法插值原圖像，然后檢測(cè)高分辨率圖像的邊緣，用附近像素的值作為新像素的補(bǔ)償值；這種方法的缺點(diǎn)是在邊緣區(qū)域沒有很好地利用插值多項(xiàng)式。

基于上述問題，本發(fā)明提出一種雙邊四次插值的圖像放大方法，已解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種雙邊四次插值的圖像放大方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種雙邊四次插值的圖像放大方法，包括以下步驟：

步驟1：提取待放大圖像每個(gè)像素點(diǎn)(i,j)的像素值，所述像素值由紅色R、綠色G、藍(lán)色B組成，所述紅色R、綠色G、藍(lán)色B的取值均在0～255之間；

步驟2：利用包含所述像素點(diǎn)(i,j)的像素值和所述像素點(diǎn)(i,j)周圍其它24個(gè)點(diǎn)的像素值，構(gòu)造雙邊四次插值曲面S，利用R值構(gòu)造雙邊四次插值曲面Sr，利用G值構(gòu)造雙邊四次插值曲面Sg，利用B值構(gòu)造雙邊四次插值曲面Sb；

步驟3：利用所述雙邊四次插值曲面Sr、Sg和Sb，分別計(jì)算[i,j]×[i+1,j+1]正方形區(qū)域上的像素補(bǔ)償值；

步驟4：利用計(jì)算的所述像素補(bǔ)償值，構(gòu)造補(bǔ)償像素塊；

步驟5：將所述補(bǔ)償像素塊插入[i,j]×[i+1,j+1]區(qū)域，形成放大圖像；

步驟6：保存放大后的圖像。

優(yōu)選地，在所述步驟1中，所述待放大圖像為m×n的原圖像，所述原圖像分割為非邊緣區(qū)域S0和邊緣區(qū)域S1、S2、S3、S4。

優(yōu)選地，所述步驟2中，在非邊緣區(qū)域S0上的每個(gè)像素點(diǎn)(i,j)所對(duì)應(yīng)的區(qū)域[i-2,j-2]×[i+2,j+2]上提取每個(gè)像素點(diǎn)的R,G,B值，構(gòu)造R、G、B三個(gè)圖像通道上的三個(gè)雙邊四次插值曲面：