[發(fā)明專利]一種圖像下采樣方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811145969.2 | 申請日： | 2018-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN109242919A | 公開（公告）日： | 2019-01-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉東;李躍;李厚強(qiáng);吳楓 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | G06T9/00 | 分類號： | G06T9/00 |
| 代理公司： | 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260 | 代理人： | 鄭立明;鄭哲 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 下采樣濾波器 圖像下采樣 下采樣 視覺效果 數(shù)據(jù)驅(qū)動 損失函數(shù) 圖像恢復(fù) 圖像內(nèi)容 訓(xùn)練過程 原始圖像 重建圖像 魯棒性 碼率 圖像 壓縮 | ||
本發(fā)明公開了一種圖像下采樣方法，其通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式訓(xùn)練下采樣濾波器，對圖像內(nèi)容具有更強(qiáng)的魯棒性和適應(yīng)性，在訓(xùn)練過程中使用的兩項損失函數(shù)則使得訓(xùn)練出來的下采樣濾波器具備多種特性：視覺效果優(yōu)于一般的下采樣濾波器，看起來細(xì)節(jié)豐富；而相比于一般下采樣濾波器，在對下采樣圖像進(jìn)行壓縮之后造成的碼率增加幾乎可以忽略；同時，從下采樣圖像恢復(fù)原始圖像之后，可以提供更加精確的重建圖像。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像下采樣方法。
背景技術(shù)
數(shù)字圖像處理技術(shù)在多媒體和計算機(jī)視覺任務(wù)里發(fā)揮了重要作用，常見的數(shù)字圖像處理技術(shù)包括變采樣，去噪，超分辨等。數(shù)字圖像的變采樣包括下采樣和上采樣，其中下采樣技術(shù)的常見應(yīng)用場景包括圖片重定向和圖像壓縮。在圖片重定向里，輸入源圖像的分辨率高于目標(biāo)顯示設(shè)備，為了能在目標(biāo)顯示設(shè)備中顯示源圖像，需要對其進(jìn)行下采樣。在這個任務(wù)里，目標(biāo)一般是使得下采樣之后的低分辨率圖像主觀質(zhì)量好，盡量多地保留原圖里的細(xì)節(jié)。而在圖像壓縮任務(wù)里，當(dāng)給定的信道帶寬較低，即可用的碼率不足以清晰表示圖像里的所有像素時候，為了獲得較好的編碼性能，通常對待編碼圖像進(jìn)行下采樣，然后對下采樣之后的圖像進(jìn)行編碼，最后在解碼端通常利用超分辨技術(shù)把下采樣的重建圖像恢復(fù)到原始分辨率。在這個任務(wù)里，一個比較好的下采樣算法需要滿足兩個要求，一是下采樣之后的圖像容易壓縮，即壓縮之后碼率低；二是下采樣圖像包含盡可能多的關(guān)于原圖的信息，即容易從下采樣圖像恢復(fù)出原圖的細(xì)節(jié)。
以下是一些研究在圖片重定向和圖像壓縮里面使用下采樣技術(shù)的工作：
1)基于像素縫裁剪的下采樣(Avidan S,Shamir A.Seam carving for content-aware image resizing[C]//ACM Transactions on graphics(TOG).ACM,2007,26(3):10)。
2)基于兩項L0正則化先驗的下采樣(Liu J,He S,Lau R W H.L0-RegularizedImage Downscaling[J].IEEE Transactions on Image Processing,2018,27(3):1076-1085)。
3)基于投影的下采樣(Tsaig Y,Elad M,Milanfar P,et al.Variableprojection for near-optimal filtering in low bit-rate block coders[J].IEEEtransactions on circuits and systems for video technology,2005,15(1):154-160)。
以上方法的缺陷在于：
1、這些方法中下采樣濾波器的設(shè)計基于信號處理理論，其最優(yōu)性的保證需要輸入信號平穩(wěn)的假設(shè)，而實(shí)際圖像信號很難滿足這個假設(shè)。
2、這些方法中下采樣濾波器都是針對單一目標(biāo)設(shè)計，無法同時滿足多種應(yīng)用需求，如基于像素縫裁剪的下采樣算法不考慮從下采樣圖像恢復(fù)原圖的信息損失，因此只能被用于圖像重定向，而不適合用于圖像壓縮任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種圖像下采樣方法，可以獲得更加精確的重建圖像，而且視覺效果優(yōu)于傳統(tǒng)方案的結(jié)果。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種圖像下采樣方法，包括：
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