一种利用采样率转换方法的灰度图像放大算法

数字图像放大是图像处理的基本操作之一,传统放大算法是运用各种插值算法在图像的像素点间插值实现图像的放大,插值时会退化图像的高频成分,使放大图像轮廓变得模糊.为此从另一种角度出发,根据数字图像的频率特性,利用数字信号处理中采样率转换滤波的原理,通过零值内插器对图像内插零值,用FIR低通滤波器进行滤波的方法实现灰度图像的放大.由于该算法是根据图像的频率特性进行放大,只要放大后图像的频率特性不变,就能得到比较理想的放大效果.同时该算法为图像放大算法研究提供了一种新的思路.     

保持边缘的快速图像实时放大增强算法

从单幅低分辨率的图像中重建出高分辨率的图像的技术在计算机视觉和模式识别等领域有着非常广泛的应用。近年来,虽然单帧图像超分辨率算法已经有了大量的研究,且也能取得较好的效果,但这些方法大多由于计算复杂度较高而并不适合实际的应用。因此,本文提出了一种新的基于图像中边缘曲率的快速插值算法。该算法首先采用最近邻算法对图像中待填充格点进行插值,然后根据图像中亮度的二阶方向导数来逐步迭代修正插值点的像素值。考虑到图像插值会带来一定程度的模糊,该算法在图像插值后对图像进行增强,从而进一步提高图像的视觉质量。通过大量主观感受和客观评价指标的实验表明,与传统的基于边缘的图像插值算法(NEDI)相比,该算法不仅能实现视频的实时放大,并且能获得较高品质的放大图像。     

基于NSCT分解的图像插值算法

由于成像系统内部和外部的因素,使得获取的图像产生退化。为了尽可能的保持CCD图像的基本信息,提高图像的视觉效果和空间分辨率,为了克服传统插值算法存在的缺陷,本文提出了一种基于非采样Contourlet变换(Non-subsampled Contourlettransform,NSCT)分解的图像差值算法,利用NSCT提取高频成分,原始低分辨率图像经过双线性插值放大充当低频部分,再经过NSCT逆变换得到放大后的高分辨率图像。实验结果表明,相对于传统的双线性插值算法,本文所提出的基于NSCT分解的图像插值算法考虑到全局相关性,得到了更加清晰的边缘信息,从而得到更好的图像插值放大后的视觉效果。     

基于奇异值分解与重采样的图像缩放

针对传统方法的缺点,本文提出了一种新的图像缩放算法.经典插值缩放方法忽略了图像纹理之间的突变特性,因而导致高频信息的退化.同时在进行高倍数图像放大的时候,使用该方法容易造成马赛克现象的出现.基于小波变换的图像缩放方法只能够进行原始图像偶数倍的放大,且放大效果并不一定理想.本文提出的图像放大算法,联合使用奇异值分解和重采样操作,对图像进行放大处理,不但可以克服边缘模糊化以及马赛克现象的产生,同时可以进行任意倍数的图像放大.大量实验结果表明,较传统方法而言,本文方法不仅具有良好的视觉效果,同时峰值信噪比以及灰度绝对偏差等客观评价标准也达到一定的性能指标.     

基于二元多项式插值的B超图像放大算法

分析了众多传统的图像插值算法,提出了二元多项式插值算法.将所有的插值公式进行转换后都会得到一个待插入点横坐标和纵坐标的二元多项式,其每一项的系数是待插入点周围其他像素点的颜色值的运算结果.设计了 一个基于二元多项式插值的B超图像放大算法,实验结果说明了算法的合理性.     

基于Curvelet的纹理方向自适应图像插值

为提高纹理复杂图像的插值放大质量,提出一种纹理方向自适应的图像插值算法。首先利用Curvelet变换提取图像的4个方向因子矩阵,然后对不同类插值点选择相应的2个方向因子构造权重系数进行线性插值,从而自适应地重建各类待插值点。分析比较了本文与现有插值算法对平滑与纹理复杂区域的插值重建质量。实验结果表明,本文算法能有效抑制传统插值方法重建图像时出现的边缘模糊和锯齿现象,重构的图像效果优于传统方法,纹理丰富图像的重构质量可提高2dB以上。     

基于Contourlet的改进加权抛物线插值图像超分辨率算法

为了尽可能地保持图像的基本信息,提高图像的视觉效果和空间分辨率,提出一种基于Contourlet的改进加权抛物线插值算法.该算法增加加权抛物线插值的误差补偿项,利用Sobel算子设定插值点的边缘方向,得到初始放大图像.利用Contourlet提取高频成份,原始图像幅值增强充当低频部分,再经过Contourlet逆变换得到高分辨率图像.实验结果表明,相对于传统的图像放大算法,该算法考虑了全局相关性,得到了更加清晰的边缘信息.     

基于平面和球面插值的图像放大算法

现有的图像放大算法由于采用的插值方法存在一定的不足,容易出现"锯齿"形边缘和模糊的现象.文章改变图像的表示模型,提出了平面插值和球面插值相结合的图像插值方法.该算法避免了传统的插值方法用统一的模型逼近所有像素的不足,对不同的情况用不同的插值方法,理论分析和实验结果表明了文中方法的有效性.     

一种边缘保护的灰度图像插值算法

提出一种边缘保护的灰度图像插值算法，目的在于从低分辨率图像中复原出高分辨率的图像。首先对低分辨率图像做双线性插值放大，然后用一个二维非线性滤波器做迭代滤波处理，从而得到高质量的插值放大图像。实验仿真结果表明，该算法在插值放大图像的边缘保护方面取得了良好的效果。     

一种新的基于图像边缘的插值算法

灰度图像放大时,插值所具有的平滑作用会退化图像的高频部分,使放大图像轮廓变得模糊,本文提出了一种新的图像插值算法,先通过边缘检测分离出图像的平坦区域和边缘区域,对图像的平坦区域采用双线性插值法,对图像的边缘部分采用距离密次反比法,实验证明该算法有效地保持了边缘信息,得到了较好的视觉效果.     

基于CIELab颜色空间的矢量彩色图像放大算法

提出了一种基于CIELab颜色空间和矢量滤波器的彩色图像放大算法.该算法利用彩色图像各颜色通道的固有相关性,在CIELab颜色空间中利用矢量滤波器将彩色像素作为矢量集合进行处理,首先将彩色图像从RGB空间转换为CIELab颜色空间,然后在CIELab颜色空间利用矢量滤波器进行空间插值,最后将插值后的图像从CIELab空间转换为RGB颜色空间,得到放大后的彩色图像,保持了彩色图像的空间和频率特性.实验结果表明该算法优于传统算法.     

虹膜图像快速放大展开的二维插值算法

在虹膜身份识别中,虹膜图像的非线性放大展开的运算非常耗时,成为虹膜识别应用中的一个瓶颈。为了在定点处理器中实现虹膜图像的快速放大展开,采用Bresenham直线算法思路,设计了并行坐标插值算法,实现对二维平面直线的插值。同时设计了一种亚像素直线边界点扫描方法,将其应用于并行坐标插值算法中,实现了虹膜图像的双线性插值。通过在TMS320C55xDSP上对400×400的展开图进行测试,这两种算法运算速度较浮点算法有显著的提高,同时精确度也在可接受的范围之内。     

一种消除锯齿的图像放大算法

为了最大程度消除图像放大后出现的锯齿现象,提出了一种新的二次导数连续的多结点立方卷积插值函数,通过增加结点使得插值曲线更加的平滑;同时对插值函数引入逆梯度约束条件,然后根据图像放大的倍数定义一个适当的模板对图像进行卷积操作,自适应的消除图像放大后出现的锯齿现象。实验结果表明,该算法在对图像执行高倍放大时,几乎看不到锯齿,同时图像的清晰度也保持的较好。     

一种基于彩色化的单幅彩色图像超分辨率重建

对单幅彩色图像进行超分辨率(Super-resolution,SR)重建,一般是将原始RGB图像转换为YUV图像,对亮度分量Y进行SR,而对色度分量U、V只进行简单的插值.因为图像插值很容易产生边缘模糊和锯齿,本文用彩色化算法对低分辨率的U、V分量进行处理,并提出一种基于彩色化的迭代反投影(Itherative Back-projection,IBP)方法,改善了传统基于插值的IBP算法对边缘图像的处理效果.实验结果表明,文中算法得到图像的客观质量和主观质量既优于传统的基于双立方插值处理的SR彩色图像,也优于其它以彩色化为基础进行色度图像处理的SR图像.     

基于小波分形配比的医学图像插值算法研究

医学图像一般要求边缘细节清晰,而传统的插值方法会导致图像细节信息的丢失.为了满足医学插值放大图像质量和速度的要求,利用小波变换和几何分形的思想,提出了一种改进的几何分形算法和小波变换相结合的图像插值新方法.实验仿真表明,该算法能极大消除细节伪影,同时还保持很好的纹理细节,峰值信噪也得到提高.     

基于FPGA的D1到XGA图像放大引擎

实现了基于FPGA的D1格式信号放大至XGA格式的图像放大引擎,介绍了算法原理和硬件系统结构。利用查表代替乘法运算,简化了硬件结构,提高了处理速度;无论在水平方向还是垂直方向上,算法始终是对一维的数据进行操作,有效地降低了复杂性;系统输入数据同时进行按行插值,显示图像的同时实现按列插值,充分利用了处理空隙,保证了系统的实时性。最后FPGA验证表明本文设计的图像放大系统可以在每秒60帧的速率下高质量地实现D1到XGA格式转换,同时很好地保留图像的边缘信息。     

基于混合双立方法的MPMAP超分辨力图像插值处理算法

对超分辨力插值获得高分辨力图像的方法进行了研究,分析了通常的插值方法和超分辨力插值算法,并根据对MPMAP算法理论的研究提出了一种新的结合传统线性插值和MPMAP理论的插值算法.通过在初始高分辨力图像预处理和MPMAP迭代过程中分别运用双立方插值代替原成像过程的逆过程运算,相对于双线性插值算法可提高图像的峰值信噪比2 dB以上.结果表明,运用此算法对红外热图像进行处理,同样可以有效地提高峰值信噪比,并可获得很好的图像复原效果.     

基于几何分类的自适应图像插值算法

 图像插值是放大低分辨图像以适应目标屏幕的有效方法。低分辨率图像边缘特征保持越好,则插值图像的效果越好。根据低分辨图像的边缘分布特征对插值单元几何分类,提出了一种自适应图像插值算法。首先根据高分辨率图像中像素点的相对位置构造矩形插值单元和菱形插值单元,所有未知像素点位于矩形插值单元或菱形插值单元;然后从8个方向,特别是斜对角方向计算插值单元的图像边缘,并将边缘作为割线,根据割线对插值单元进行几何分类,可分为16类;最后根据未知像素点所属的插值单元分类计算未知像素值。实验证明,该算法比现有多种插值算法能够更好的保持图像边缘的尖锐特征。     

基于静电场原理的图像分辨率增强算法

根据静电场的平衡原理，提出了图像分辨率的增强算法，其内插函数随相邻像素的电势能差和所处的能量带可以自动调节，从而实现了图像的自适应放大．在对彩色图像放大中，算法模型考虑了各个色彩分量对图像插值产生的影响，克服了常规方法对整幅图像无区别，以及采用同一种内插函数进行处理时所带来的边缘模糊效应和阶梯形失真，同时又消除了对各个颜色分量分别处理所产生的颜色失真现象．试验的各个性能指标表明，该算法与传统方法相比，插值后得到的图像不仅在图像质量上有明显的改善，而且能保持清晰的边缘和轮廓信息，因此可在遥感图像、医学系统、公安系统及一些图像处理的软件中得到应用．     

一种基于组合的图像插值方法

针对现有的图像插值方法存在的不足,在图像放大中容易出现"锯齿"形边缘和模糊的现象,改变了图像的表示模型,提出了平面插值、球面插值、斜平面插值、双三次插值相结合的图像插值方法,避免了传统的插值方法用同一个模型逼近所有像素存在的不足.理论分析和实验结果表明了文中所提方法的有效性.