[發明專利]一種基于3×4圖像放大模板的圖像放大方法

在審

• 申請號: 202210599825.4
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114926341A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉宏兵;蘇保朵;張寅昊;謝莉萍;劉小軍;朱美瑤
• 申請（專利權）人: 嘉興南湖學院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 吳林

本發明提供一種基于3×4圖像放大模板的圖像放大方法，包括：確定待放大圖像的像素補償區域，并提取像素補償區域的像素點和像素值；根據預設的放大倍數，在像素補償區域構造補償像素點；構建3×4圖像放大模板；根據3×4圖像放大模板和補償像素點，以及提取的像素值，計算補償像素點的補償像素值；根據補償像素點位置及其計算的補償像素值，構造補償像素塊；利用補償像素塊代替像素點，生成放大圖像。該方法提高了放大圖像的峰值信噪比和結構相似性。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于3×4圖像放大模板的圖像放大方法。

背景技術

目前，人們對視頻圖像的體驗要求越來越高，需要對分辨率不高的視頻或圖像進行放大處理，以滿足人們對視頻的感官體驗。

現有技術中，通常采用插值圖像放大方法(Bicubic)和機器學習圖像放大方法(ANR、NE+LEE、A+)進行圖像放大，然而，這兩種的圖像放大方法的峰值信噪比和結構相似性較差。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了如下的技術方案。

一種基于3×4圖像放大模板的圖像放大方法，包括以下步驟：

確定待放大圖像的像素補償區域，并提取像素補償區域的像素點和像素值；

根據預設的放大倍數，在像素補償區域構造補償像素點；

構建3×4圖像放大模板；所述3×4圖像放大模板為：

根據3×4圖像放大模板和補償像素點，以及提取的像素值，計算補償像素點的補償像素值；

根據補償像素點位置及其計算的補償像素值，構造補償像素塊；

利用補償像素塊代替像素點，生成放大圖像。

優選地，所述提取像素補償區域的像素點和像素值，包括以下步驟：

確定待放大圖像I1的區域[i,i+1]×[j,j+1]，為像素點(i,j)的像素補償區域；

提取像素補償區域的四個像素點，按照自上而下自左而右的方式排序為P1、P2、P3、P4，坐標分別為P1(i,j)、P2(i+1,j)、P3(i,j+1)、P4(i+1,j+1)，對應的像素值分別為V1、V2、V3、V4；

根據圖像的平移不變性，將像素補償區域平移至[0,1]×[0,1]，像素點的坐標變為P1(0,0)、P2(1,0)、P3(0,1)、P4(1,1),像素點的像素值不變，P1、P2、P3、P4的像素值分別為V1、V2、V3、V4，將像素值排列為向量S＝[V1,V2,V3,V4]。

優選地，所述根據預設的放大倍數，在像素補償區域構造補償像素點，包括以下步驟：

根據預設的放大倍數M，構造M×M個補償像素點，補償像素點Q(x,y)的坐標為：

x＝(s-1)/M (1)

y＝(t-1)/M (2)

式中，s＝1,2,...,M，t＝1,2,...,M。

優選地，所述計算補償像素點的補償像素值，包括以下步驟：

根據補償像素點Q(x,y)的坐標x和y，構造向量x＝[1,x,y,x²,xy,y²]，利用3×4圖像放大模板計算補償像素點的補償像素值：

V(Q)＝x*T*S' (3)

其中，T是與待放大圖像I1和放大倍數M無關的模板，是3×4的矩陣，S'是向量S的轉置向量，*表示矩陣之間的乘法運算。