[發(fā)明專利]一種圖像的增強方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110735470.2
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113284072A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 駱宗偉
• 申請（專利權）人: 北京師范大學珠海校區(qū)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/62;G06F16/9536;G06N20/00
• 代理公司: 珠海飛拓知識產權代理事務所(普通合伙) 44650
• 代理人: 陳李青

本發(fā)明提供本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，具體地講，涉及一種圖像增強方法。尤其是用于圖像數(shù)據(jù)缺省時的修復，或者圖像平滑時的填充,本發(fā)明所采用的方法是：用已有像素信息估計缺失像素信息并填充，實現(xiàn)圖像清晰度和完整性。

技術領域

本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，具體地講，涉及一種圖像增強方法。尤其是用于圖像數(shù)據(jù)缺省時的修復，或者圖像平滑時的填充。

背景技術

隨著社會發(fā)展，人們對高分辨的圖片的需求日益增加，但現(xiàn)存很多圖片由于拍攝或制作時的技術限制，分辨率達不到人們的需求?，F(xiàn)在比較流行的方式是直接放大圖片，在空白處通過復制來實現(xiàn)插值，但這種方式會帶來清晰度的大幅減少，甚者會因為插值出現(xiàn)鋸齒。因此，本發(fā)明提出一種使用協(xié)同過濾進行圖像增強的方法，用已有像素信息估計缺失像素信息并填充，實現(xiàn)圖像清晰度和完整性。

發(fā)明內容

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種圖像增強方法，包括步驟：

S1：讀取圖片灰度值并存入矩陣；

S2：按比例系數(shù)放大矩陣，缺失像素初始化；

S3：計算原矩陣的行平均值記為b_x，列平均值記為b_i,全局平均值記為μ，并將每個行、列平均值減去全局平均值獲得更新后的初始值：b_x＝b_x-μ,b_i＝b_i–μ；

S4：對原矩陣進行奇異值分解，得到原矩陣＝矩陣Q*矩陣P；

S5：建立協(xié)同過濾模型：r_xi＝μ+b_x+b_i+q_ip_x,利用正則化和隨機梯度下降求解最佳b_x,b_i,q_i,p_x；

S6：利用機器學習，將擴大后的矩陣中屬于原矩陣的像素值作為訓練集，更新方程為迭代步驟，循環(huán)迭代產出最終參數(shù)b_x,b_i,q_i,p_x；

S7：利用最終參數(shù)和過濾模型估計每一個缺失值的應填充值r_xi并填充；

S8：將填充后的矩陣轉化為圖片。

進一步地，所述的一種圖像增強方法，其特征在于，步驟S3中，計算原矩陣的平均值中：

所述行b_x平均值表達方程式為：

所述列b_i平均值表達方程式為：

所述全局μ平均值表達方程式為：

進一步地，所述的一種圖像增強方法，其特征在于，步驟S5中，所述的q_i為矩陣Q的i行；所述p_x為矩陣P的x列。

進一步地，所述的一種圖像增強方法，其特征在于，步驟S6“利用機器學習，將擴大后的矩陣中屬于原矩陣的像素值作為訓練集，更新方程為迭代步驟，”的具體更新方程式為：

ξ＝2*(r_xi-μ-b_x-b_i-q_i-p_x)

q_i＝q_i+m₁*(ξ*p_x-λ₂*q_i)