内容感知图像缩放技术综述

随着不同分辨率和纵横比的显示设备的迅猛增长,内容感知图像缩放技术逐渐成为图像处理领域新的研究热点之一。内容感知图像缩放的目标是在任意改变图像大小时保持图像中的主体特征不变。围绕其关键步骤:图像重要度识别和基于重要度的缩放,先概述重要度识别的相关方法,然后重点综述基于重要度的缩放技术。根据缩放是在像素级上操作还是亚像素级上操作,或者两者兼有,将其分为基于线裁剪缩放、基于图像变形缩放和多操作缩放3类,并比较各类方法的优缺点,同时给出各类方法所适合处理的图像类型。最后在分析各类研究方法的基础上,给出了内容感知缩放技术的可能发展方向。     

主体大小能控的内容感知图像缩放

针对传统基于网格变形的图像缩放技术中可能出现的主体对象大小会随图像缩放而缩放的问题,提出一种既考虑网格形状,又考虑网格大小的形变量度量模型.在图像重要度约束下,通过简单的参数调整让用户选择性地控制主体对象的大小.重新定义图像重要度模型为梯度和显著度的加权平均,这样既考虑到人眼对图像的视觉关注,又考虑到对图像中结构信息的...     

基于成对比较的内容感知图像缩放效果主观评估

为了对内容感知图像缩放方法的性能及效果进行评价,提出一种新的主观评估方法.该方法主要包括3个方面的工作:首先提出了一种结合非完整型成对比较法及随机化区组设计的用户测评实验方案,采用非完整型成对比较法,不要求每个被测主体对实验数据集上的所有比较对进行比较,减少了因被测主体注意力不稳定而对测试产生的影响,通过随机化区组设计,尽量减少不同被测主体进行测试的比较对间的差异;然后实时检测被测主体的测评结果中是否存在循环误判,若出现循环误判,则返回相应的比较对让用户再次确认选择结果,以此减少由被测主体注意力不集中而引起的误判;最后结合多种非参数统计方法来分析实验数据,先检测多个被测主体对不同方法结果的选择是否有相同的倾向,在得出一致性倾向显著的基础上,结合Friedman检验、Page检验及Hollander-Wolfe比较来给出不同方法的效果排序及分组.针对多种典型内容感知图像缩放方法进行广泛的用户测评实验,结果表明,实验数据有较高的一致性系数,得出的主观测评结果被较多的被测主体支持.     

结合美学原则的内容感知图像缩放算法

针对目前内容感知的图像缩放算法存在美学效果考虑不足的问题,提出一种结合美学原则的缩放算法。算法首先采用图像协同分割的思想并结合视觉显著性检测获取图像的重要度图,以此作为图像重要内容的依据,在后续处理中防止其变形;其次针对移动终端常见的两类图像分别选择相适应的美学原则并建立其量化公式;借鉴经典的Seam Carving算法思想,利用美学构图原则和重要度图来指导裁剪线的复制与删除,达到图像缩放的效果。实验结果表明,与同类算法相比,该算法的缩放结果在保留原图重要信息的条件下,更具美感。     

基于混合能量的内容敏感图像缩放新方法

提出了一种内容敏感图像缩放的新方法.该方法旨在保持图像缩放前后重要特征区域尽量相似的前提下,通过约束重要区域的旋转使得图像缩放前后视觉效果尽量一致.该方法分为3个步骤:首先,为图像关联全局和局部的控制单元,并根据这些控制单元所覆盖原始区域的重要性给其赋予权值;然后定义一种新的混合能量来约束控制单元,在变化前后尽量保持相似并惩罚其旋转;最后通过优化混合能量加权和来计算这些控制单元变形后的最佳位置,并插值得到最终图像变形结果.大量的对比实验结果表明,该方法具有保全局和局部特征、重要物体不易旋转、能够高效地得到扭曲较小的结果等优点.     

基于弹簧变形模型的图像缩放方法

目的 随着显示设备分辨率和纵横比的多样化,内容感知图像缩放技术逐渐成为图像处理领域新的研究热点之一,为了既能实现图像有效缩放,又能较好保持图像主体区域的几何结构完整,提出一种基于弹簧近似的内容感知图像缩放方法。方法 首先,为控制图像缩放,对输入图像进行显著性检测和特征直线检测;其次,在图像上构建一个平面三角网格,视三角网格的每一条边为一根弹簧,则整个三角网格构成一个弹簧系统,可利用该弹簧系统的变形实现图像缩放,其中,根据每根弹簧所在图像区域的显著度设置弹簧的弹性系数,该系数可在缩放时有效保持图像的主体区域,避免主体内容缩放不均匀或变形;然后,以图像直线特征保持为约束,构造用于约束弹簧系统变形的目标函数;最后,利用纹理贴图技术把弹簧系统每个三角形对应的图像贴回弹簧系统,得到缩放后的目标图像。结果 为证明本文方法的有效性,对大量图像进行多比例缩放测试,并与现有方法进行比较。在同比例缩放下,本文方法可以更好地保持图像中的主体区域,以及特征直线,使放缩后的图像整体具有更好的视觉效果。本文方法的计算时间小于0.19 s,时间成本与现有方法大致相同。结论 基于弹簧系统的内容感知图像缩放方法,通过弹簧系统变形带动网格变形进而实现图像缩放,与现有的内容感知图像缩放方法相比,本文方法所处理的图像视觉效果更好,实验结果表明,本文方法能够更有效、快速地处理各种图像的内容感知缩放。     

基于内容划分和傅里叶分析的图像缩放算法

为满足图像缩放中保护重要区域和视觉连贯性的要求,算法通过对不同重要度的区域采用不同的采样率进行缩放.用显著区域、语义内容和结构信息的特征来检测图像中的重要区域,根据重要区域将原图像自适应地划分为多个子图,并根据傅里叶分析和视觉损失能量函数计算每个子图的采样率,对子图进行下采样得到最终的缩放图像.仿真实验表明,与Seam Carving等算法相比,该算法计算效率较高,而且对图像中的显著物体保护较好.     

显著物体形状结构保持的图像缩放方法

针对传统的缝裁剪图像缩放方法中可能出现对图像中显著物体形状结构的破坏问题,提出一种既考虑到显著物体内容保持又考虑到显著物体形状结构保持的新的图像缩放方法。该方法首先利用经典的图像显著度图模型,结合图像梯度直方图等信息构建形状结构更加清晰的图像重要度图;然后利用已构建的重要度图,对图像进行分块,按显著块的大小来确定缩放方法;最后结合经典缝裁剪方法和基于共形能量的变形方法对图像进行缩放。实验结果显示,该方法能够在图像缩放时更好地保持显著物体的内容和形状结构。     

基于缝裁剪和变形的图像缩放方法

提出一种既能保持图像重要内容又能较好地保持重要物体形状的图像缩放算法。该方法结合传统的缝裁剪技术和变形技术来对图像进行缩放。首先利用当前公认效果良好的基于图模型的流形排序显著性检测算法得到图像的显著度图,结合图像梯度能量等信息来构造结构更为清晰的图像重要度图;其次利用之前构造的图像重要度图并按缩放尺度的大小来确定适当的缩放方法;最后根据度量比较结果来选择经典缝裁剪方法或基于能量优化的变形方法进行图像缩放。对比实验结果表明,该方法在图像缩放时能保持重要内容和显著物体形状结构。     

一种基于Seam Carving的图像缩放方法

由于图像在不同环境下(特别是在文档中)出现时,常需要进行缩放与比例调整,人们对缩放质量提出了较高要求.许多典型的图像缩放方法都是对图像的像素直接进行转换,这使图像缩放的程度受到了限制.提出了一种改进的图像缩放算法,其基本思想是首先将进行原图像内容重要度计算,然后以动态规划为工具,充分利用图像内容的特点将图像进行缩放,这为图像缩放提供了一种思路.通过与传统的缩放算法做比较,验证了本算法能够获得更好的缩放效果,并通过对实验数据的分析和解释得到了若干有益的结论,为进一步的研究工作奠定了基础.     

基于边缘检测的保特征的图像缩放算法

针对Seam Carving算法在实现图像缩放的过程中,对图像边缘几何特征造成破坏的现象,提出一种基于边缘检测的改进Seam Carving算法。首先在Seam Carving算法计算低能量线的同时引入图像边缘检测,其次确定低能量线与边缘的交点,进而提升交点邻域的能量,分散过于集中的低能量线。仿真实验结果表明,该算法能够有效减少Seam Carving算法缩放图像后产生的畸变,很好地保持了图像的重要几何特征。     

基于相似性判据的图像尺寸调整算法

归纳图像调整过程中的相似性判据,提出一种基于相似性判据的图像调整算法。采用Seam Carving算法按一定调整量分步进行 图像尺寸调整,利用相似性判据判断调整图像的变形程度,当变形达到一定程度时,换用双向相似度迭代优化算法完成图像剩余尺寸的调整。实验结果表明,在图像调整量很大时,利用该图像调整算法仍可较好地维持图像的整体视觉效果。     

基于主体区域保持的图像缩放算法

基于插值运算的缩放算法和经典的缝裁剪算法是两种常用的图像缩放算法,传统的 缩放算法在缩放比例不一致的情况下其效果不佳,而缝裁剪算法在主体区域较大或者图像背景较 为复杂时对图像的主体区域会造成一定破坏。针对以上问题,提出了一种基于主体区域保持的图 像缩放算法,使用高斯差分对图像进行角点检测,利用角点产生凸包,根据凸包对图像进行主体 区域检测,计算能量图并对位于主体区域像素点的能量给予相应的权重,根据权重的不同对主体 区域进行不同程度的保护。实验结果表明,该算法能更好地保持图像主体区域。     

基于切缝对齐和变形校正的缝切割图像尺寸调整算法

针对图像尺寸调整的缝切割方法中存在的结构断裂和变形扭曲等问题,提出了一种基于切缝对齐和变形校正的切缝优化算法以获得更好的图像尺寸缩放效果.算法首先利用基于图割的切缝优化方法获得当前需要移除的一条切缝,然后采取动态规划算法,由粗到细地优化得到切缝上下像素之间的高精度匹配对应关系,最后通过逆向映射来对图像进行变形以校正发生扭曲甚至断裂的结构信息.实验结果表明,该方法能够很好地弥补缝切割所产生的扭曲变形,达到结构连续的视觉效果.基于切缝对齐和变形校正的切缝优化算法可用于调整图像尺寸使之与相应的显示设备相符,具有巨大的应用潜力.     

盲被动图像检测技术的研究

主要对当前国内外的图像检测领域研究现状做了概括和实例分析，首先简要陈述了关于图像伪造的一些基本知识，总揽了目前基于主动的图像检测方法的研究情况和存在的问题及盲被动图像检测出现的背景条件及其研究现状；具体描述了几种盲被动图像检测算法；简要介绍了盲被动图像源检测；对盲被动检测研究的发展趋势做了展望。