基于改进Catmull-Rom样条的图像缩放算法

Catmull-Rom样条函数具有C1连续性质与快速插值能力,其每一个节点的导数值都是由其相邻的2个节点确定。文中通过相邻4个节点确定样条上各节点的导数值,由此重新构造了Catmull-Rom样条以进一步减少插值误差。实验结果表明,将这种改进的Catmull-Rom样条用于图像的缩放处理,插值误差明显减少,插值效率高,适用于对图像缩放的质量与速度都有较高要求的场合。     

基于改进Catmull-Rom样条的图像缩放算法

Catmull-Rom样条函数具有a连续性质与快速插值能力，其每一个节点的导数值部是由其相邻的2个节点确定。文中通过相邻4个节点确定样条上各节点的导数值，由此重新构造了Catmull-Rom样条以进一步减少插值误差。实验结果表明，将这种改进的Catmull—Rom样条用于图像的缩放处理，插值误差明显减少，插值效率高，适用于对图像缩放的质量与速度都有较高要求的场合。     

基于双立方插值算法的图像缩放硬件设计

该文首先介绍了三种图像缩放时常见的插值算法,并对它们进行比较分析,最终确定了该文是基于双立方插值(也叫双三次插值)技术的实现,接着在此基础上设计了一种应用于视频图像缩放的算法,最后在硬件方面实现了相对应的图像缩放的硬件设计并对它进行了功能仿真。该文的亮点在于视频图像缩放的双立方插值算法的设计,以及在硬件实现上为节省硬件资源所做的设计。     

基于三次拉格朗日插值的自适应图像缩放

传统的插值算法由于低通滤波效应通常会使目标图像边缘模糊,难以得到满意的视觉效果.为了取得较好的图像缩放质量,提出一种基于三次拉格朗日插值的自适应图像缩放算法.该算法首先计算目标像素点周围三组源像素点的方差,选取方差最小的一组源像素点,然后采用三次拉格朗日插值公式求得目标像素点的灰度值.实验结果表明,本文算法所得的目标图像边缘清晰,且算法复杂度较低,便于硬件实现,可以实现实时图像缩放.     

二次样条插值研究

样条技术在计算机辅助设计,计算机辅助制造,和计算机图形系统得到了广泛应用。分析了二次样条函数插值的条件,分5种边值条件给出了二次样条插值的求解方法,最后给出实例验证求解方法。     

基于混合插值样条的保边缘图像插值算法

结合混合插值样条(BIS)性质的特点,给出一类新的自适应图像插值算法。该方法可满足任意正实数倍的放缩要求,由于采用单核处理,而且插值像素点时无需求解方程组,因此计算复杂性较小。同时采用弹性边界的方法可以有效保持边缘像素原有特征。实验结果表明,该方法与三次多项式样条方法相比,具有更清晰的边界。     

基于特征的文档图像高速插值算法

提出了一种基于文档图像特征的混合插值算法。该算法通过分析文档图像的像素邻域特征,使用邻近插值、双线性插值和双三次样条插值方法估计插值像素灰度值。其中,三次样条插值方法使用了优化算法,即三次样条卷积模板的整数化运算,其时间复杂度接近双线性插值。给出了算法的实现过程。实验结果表明,该算法输出的图像质量接近双三次样条插值,运行效率高于双线性插值算法,在文档图像扫描过程取得了良好的应用效果。     

基于阈值和B样条插值的MR图像增强算法

提出了利用双门限分割灰度级后再进行三次B样条插值非线性变换的MR图像增强算法,将图像灰度级按两个灰度阈值分割为目标区、过渡区、背景区,对这三个不同的区域采用不同的灰度变换方法。在徐军等提出的对比度和目标细节评价标准基础上,提出了一个新的图像质量客观评价标准来评价图像质量。该客观标准可以动态调节对比度和细节的权重参数!,具有交互性。通过寻求该标准最优时的三次B样条插值非线性变换来增强MR图像。实验表明,和目前主要的灰度图像增强算法相比,用该算法增强后的图像不仅提高了图像对比度,也加强了目标的细节,而且具有交互性,特别适合于MR图像处理。     

基于非均匀B样条插值算法的图像放大

图像放大和缩小处理在实际生活中具有广泛的应用,常用的图像处理软件普遍采用插值方法进行放大和缩小,各种插值算法的实现是目前研究的热点。提出了基于三次B样条函数的插值算法,采用不同于传统算法的非均匀参数化方法,使得插值后的图像能够保持较高的清晰度和平滑度。针对图像边缘处的锯齿现象,该算法在图像插值时对边缘像素采用双三次插值,优化了图像边缘的视觉效果。实验结果表明,使用该算法放大后的图像平滑清晰,消除了图像边缘处的锯齿效应,取得了良好的效果。     

基于误差控制的自适应3次B样条曲线插值

针对现有曲线插值算法不能有效压缩型值点的缺陷,研究了一种自适应三次B样条曲线插值算法。从型值点序列中选用最少的点插值一条初始曲线,基于提出的点到曲线的最小距离计算方法,分别计算各非插值点对应的插值误差,并从中提取最大插值误差。若最大误差大于给定的误差阈值,则将其对应的型值点加入插值型值点序列,重新插值曲线,直到最大插值误差满足误差要求。与现有曲线插值算法相比,该算法可以在保证插值精度的前提下有效压缩数据量。     

基于三次B样条插值的形状错误隐藏算法

分析了基于Bézier插值的视频对象形状错误隐藏方法的不足,即计算附加控制点的过程复杂,隐藏结果受附加控制点影响大。针对这一问题,提出了一种基于三次B样条插值的错误隐藏算法。对三次B样条插值的矩阵公式进行了改进,保证目标轮廓的平滑性;直接对已知轮廓点插值,克服了传统方法的不足。与传统方法对比实验表明,新算法简单易实现,有较好的实用意义。     

Real-time content-aware image resizing

Content-aware image resizing is a kind of new and effective approach for image resizing, which preserves image content well and does not cause obvious distortion when changing the aspect ratio of images. Recently, a seam based approach for content-aware image resizing was proposed by Avidan and Shamir. Their results are impressive, but because the method uses dynamic programming many times, it is slow. In this paper, we present a more efficient algorithm for seam based content-aware image resizing, which searches seams through establishing the matching relation between adjacent rows or columns. We give a linear algorithm to find the optimal matches within a weighted bipartite graph composed of the pixels in adjacent rows or columns. Therefore, our method is fast (e.g. our method needs only about 100 ms to reduce a 768 × 1024 image’s width to 1/3 while Avidan and Shamir’s method needs 12 s). This supports immediate image resizing whereas Avidan and Shamir’s method requires a more costly pre-processing step to enable subsequent real-time processing. A fast method such as the one proposed will be also needed for future real-time video resizing applications.     

B样条曲面的双向插值造型算法

基于Coons-Gordon造型原理,研究了插值两族相交截面线采样点的B样条曲面双向插值造型算法。参数化各采样点并计算每条截面线的节点矢量,估算每条截面线对应的曲面参数,根据每条截面线的节点分布以及另一族截面线对应的曲面参数统一节点矢量。分别插值两族截面线采样点及其公共点得到三张B样条曲面,其布尔和即为插值两族截面线采样点的B样条插值曲面。实例表明,得到的双向插值曲面控制顶点数少,光顺性好。     

Lofted B-spline surface interpolation by linearly constrained energy minimization

This paper proposes a new approach for lofted B-spline surface interpolation to serial contours, where the number of points varies from contour to contour. The approach first finds a common knot vector consisting of fewer knots that contain enough degrees of freedom to guarantee the existence of a B-spline curve interpolating each contour. Then, it computes from the contours a set of compatible B-spline curves defined on the knot vector by adopting B-spline curve interpolation based on linearly constrained energy minimization. Finally, it generates a B-spline surface interpolating the curves via B-spline surface lofting. As the energy functional is quadratic, the energy minimization problem leads to that of solving a linear system. The proposed approach is efficient in computation and can realize more efficient data reduction than previous approaches while providing visually pleasing B-spline surfaces. Moreover, the approach works well on measured data with noise. Some experimental results demonstrate its usefulness and quality.     

Point-tangent/point-normal B-spline curve interpolation by geometric algorithms

We introduce a novel method to interpolate a set of data points as well as unit tangent vectors or unit normal vectors at the data points by means of a B-spline curve interpolation technique using geometric algorithms. The advantages of our algorithm are that it has a compact representation, it does not require the magnitudes of the tangent vectors or normal vectors, and it has C² continuity. We compare our method with the conventional curve interpolation methods, namely, the standard point interpolation method, the method introduced by Piegl and Tiller, which interpolates points as well as the first derivatives at every point, and the piecewise cubic Hermite interpolation method. Examples are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms.     

图像配准中B样条滤波和GPVE的融合插值算法

针对B样条GPVE插值法和B样条滤波法产生归一化互信息(NMI)测度伪极值点的原因,结合它们导致联合直方图聚散程度的互补效果,提出了各阶B样条滤波和GPVE的融合插值算法。通过图像之间的刚体配准实验,从测度曲线光滑性能和极值点数目方面,对比分析了一阶、三阶、五阶B样条滤波法,B样条GPVE插值法和新提出的融合插值算法。实验结果表明,提出的各阶B样条融合插值算法的配准性能都优于对应阶次B样条滤波法和B样条GPVE插值法。     

四叉树分解的图像插值

如何在图像插值的同时较好地保持图像的结构信息一直是图像插值的一个难点,提出了一种基于四叉树分解的图像插值方法,基本思想是：用四叉树分解将原始图像划分为一些像素值相近的子块,当分解区域为1×1,用最邻近插值方法,分解区域为2×2时,用双线性方法插值,其余情况用双立方插值扩充子块,再将扩充后的子块映射到输出图像。实验结果表明该方法能较好地保持图像的边缘,同时具有较高的效率,可以应用到图像、视频及医学图像的放大。     

基于三次 B 样条插值曲面的图像放大方法*

为了实现低分辨率图像的高保真放大,利用原图像中相邻四个像素点的像素值及其在放大后的图像中的位置构造出了对应的三次B样条插值曲面,从而较好地估算出了放大后图像中出现的空白像素值。鉴于彩色图的像素点有R、G、B三个分量,分别构造R曲面、G曲面、B曲面对空白像素点的三个分量进行填充。由于采用构造曲面的高度值作为像素值,使得相邻像素点的像素值不存在较大差异,故而尽可能地避免了马赛克现象的产生,实现了图像的高保真放大。通过对比实验,验证了论文方法对图像放大具有非常好的效果。