基于點(diǎn)采樣和邊緣特征的圖像插值方法.pdf

1、圖像插值技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù),在圖像處理領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。經(jīng)典的插值方法,一般是基于低通濾波的思想,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,算法的計(jì)算復(fù)雜度可觀。但是不能很好的處理圖像劇烈跳變的局部區(qū)域,如邊緣、紋理等細(xì)節(jié)信息,因此容易導(dǎo)致圖像邊緣模糊。針對(duì)邊緣模糊和丟失細(xì)節(jié)等問題,人們提出基于邊緣的圖像插值思想,它可以很好的解決邊緣模糊和邊緣鋸齒的問題,但是插值后的圖像總體質(zhì)量偏低,而且計(jì)算量大。
　　 本文提出一種新的基于曲面擬合和圖像邊緣特征

2、的圖像插值方法。傳統(tǒng)的圖像插值方法都是直接對(duì)圖像數(shù)據(jù)建模,結(jié)果是插值結(jié)果的精度得不到保證。因?yàn)閳D像數(shù)據(jù)都是區(qū)域采樣得到的,即一個(gè)像素值是某個(gè)單位區(qū)域的平均值。因此對(duì)給定的圖像數(shù)據(jù),我們首先計(jì)算出精確的點(diǎn)采樣值,然后運(yùn)用點(diǎn)采樣值構(gòu)造擬合曲面片。通過這種方式構(gòu)造的曲面片,誤差小,精度高。然后,我們構(gòu)造一個(gè)權(quán)函數(shù),對(duì)于不同的曲面片賦予不同的權(quán)值,圖像的最終擬合曲面由所有的子曲面片加權(quán)拼接而成。對(duì)于圖像變化不劇烈的區(qū)域,我們采用該擬合曲面進(jìn)行插

3、值計(jì)算,計(jì)算的方法采用對(duì)擬合曲面進(jìn)行區(qū)域采樣以獲得像素值。
　　 對(duì)于圖像變化比較劇烈的局部區(qū)域,比如邊緣或紋理細(xì)節(jié),采用基于點(diǎn)采樣的擬合曲面方法也很難解決這一問題。因此我們提出一種新的基于邊緣插值模型來處理圖像的邊緣部分。傳統(tǒng)的基于邊緣的插值模型,雖然可以很好解決邊緣模糊的問題,但是其實(shí)圖像的整體質(zhì)量是降低的,這點(diǎn)從PSNR值上可以反映出來。而且傳統(tǒng)的邊緣插值算法在計(jì)算模型參數(shù)時(shí),也存在一定的缺陷,會(huì)在一些邊緣區(qū)域產(chǎn)生畸變,比

4、如像素為負(fù)值。本文提出一種新方法來計(jì)算邊緣插值的模型參數(shù)(a)=(a1,a2,a3,a4)和(b)=(b1,b2,b3,b4),不同于已經(jīng)存在的邊緣插值方法,模型參數(shù)的計(jì)算考慮到了不同模型參數(shù)之間的內(nèi)部相互制約關(guān)系。通過參數(shù)內(nèi)部的相互制約關(guān)系,可以很好的避免畸變點(diǎn)的出現(xiàn),使插值后的圖像邊緣不至于過度的尖銳,而出現(xiàn)失真的現(xiàn)象。
　　 通過大量的針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖像的實(shí)驗(yàn),對(duì)比常見的插值方法,主要有雙三次插值、分段三次卷積插值(PCC)和S