边缘定向的双立方插值算法的研究与应用

文本图像的质量对光学字符识别系统的识别性能有着直接的影响,采用边缘定向的双立方插值方法增强图像的边缘信息,可以提高文本图像的识别准确率.上述方法基于图像梯度,利用两个正交方向上的梯度值估计像素的边缘方向,选取合理的阀值估计丢失像素的边缘强度.在强边缘用经典双立方插值插入丢失像素,而在一个弱边缘则由两个正交方向的双立方插值结果相融合为一个丢失的像素插值.使适应不同边缘结构的图像,既能保留图像清晰的边缘也能保留图像纹理细节,产生高分辨率图像.把上述方法应用于光学字符识别的实验结果证明:采用边缘定向的双立方插值方法对图像进行预处理,可以提高光学字符识别准确度,并且识别准确率高于采用其它的传统图像插值方法.     

基于边缘信息的图像自适应插值算法

通过将图像分为非边缘部分和边缘部分,得出了一种基于图像边缘信息的图像插值算法.根据边缘部分映射点邻域图像的复杂程度,自适应地调节插值权值的图像插值方法.应用该算法插值后的边界清晰、自然, 忠实地反映了原始图像的面貌,与传统的插值算法相比,其边界处理效果好且易于实现,实验也验证了该方法的有效性.     

基于小波的医学图像插值

现有插值方法在进行医学断层图像插值时,不能兼顾灰度和形状的变化.为解决这一 问题,文中提出一种基于小波的医学图像插值算法.通过对原图进行小波变换,获得图像边缘对 应小波系数的位置信息,在断层图像的相应小波系数之间进行强度和位置插值,使新的图像不 仅在灰度上,而且在组织形状上,介于原来的断层图像之间,满足了医学图像插值的要求.与线 性插值、克立格插值相比,新算法的视觉效果好,计算误差小,插值结果可有效地应用于构建三 维体模型.     

梯度角约束图像插值

为了使插值的图像既保持光滑的图像轮廓又获得清晰的图像边缘,提出一种梯度角约束图像插值方法.首先证明了局部恒定的梯度角约束插值等价于总变分最小化;在此基础上,提出一个具有更强连续性的梯度角约束,由这个约束条件导出的三阶偏微分方程使插值的图像既可以保证水平线方向的连续性,又减小图像边缘的宽度;最后证明了插值方程中正则项的对比不变性.通过数值实验证明了该方法的有效性.     

一种基于图像融合的图像放大处理方法

提出了一种结合图像融合与小波变换的图像插值方法.首先利用一种常用图像插值方法获得初步放大图像,再将初步放大图像进行小波分解,源图像与小波低频子图进行直方图匹配后作为新的低频子图.将初步放大图像小波分解得到的不同方向的高频系数子图结合新的低频子图作为融合图像的多分辨率金字塔.最后进行小波逆变换得到融合图像,也即放大图像.实验结果表明该方法可提高图像插值的主客观效果,峰值信噪比相对常用方法可提高2dB以上.     

解析法图像重建中的插值技术研究

为了给图像重建中插值方法的选择提供依据,研究了线性插值和样条插值对重建图像的质量影响.分析了常用的插值技术,从一维插值的角度,从理论和实验两个方面分析了线性插值和样条插值的性能,将两种方法应用到滤波反投影法图像重建中,分析了两种方法在不同的投影采样间隔的情况下对重建图像的质量影响.结果发现在一维信号插值时,样条插值精度高,但在图像重建时,采用更精确的样条插值反而使得重建图像的质量下降.最后指出图像重建时应该采用能更好的抑制振荡噪声的线性插值方法.     

小波分形插值应用于遥感图像处理

鉴于自然物体图像具有分形特征,提出了小波分形插值应用于遥感图像处理的新方法.这种小波分形插值方法利用小波变换系数中低分辨率频带中的高频分量相似高分辨率频带中的高频分量的特点.将遥感图像在小波变换的基础上用分形做相似变换,进而通过反变换得到比原图像分辨率高的插值图像.实验证明,小波分形插值方法比现有的双线性插值、三次方B样条插值方法具有更好的性能.     

基于加权ENO的图像放大算法

E.Arandiga的图像自适应插值方法在图像边界区域使用了ENO方法进行插值。通过比较差商的绝对值的大小自适应地选择模板,尽量避免所选择的模板中包含间断,有效地抑制了Gibbs振荡,但仍有很多不足。为弥补ENO方法的缺点,提高插值方法的精确度,提出基于加权ENO的图像放大方法。基本思想是将图像的离散化形式看成图像在单元网格上的平均值,先判断每个单元中是否存在图像边界,在图像边界区域使用加权ENO方法插值图像,在光滑区域使用线性平均插值。该放大方法能得到比FArandiga的图像自适应插值方法更高阶的精度。     

一种基于切向细分的图像插值算法

提出了一种基于切向细分方法的图像插值算法.使用该算法进行图像插值时无需建立中间连续模型,而且插值系数可为任意正实数.实验结果显示,该算法克服了经典插值后图像的边缘锯齿和模糊效应,应用该法插值所得图像不仅使修正优化后的图像边界清晰,而且拥有更高的信噪比.     

Newton-Thiele插值方法在图像放大中的应用研究

图像放大一般采用插值方法，而插值基函数的选择直接影响放大图像的效果和实时速度．在分析常见插值方法和图像特点的基础上，提出一种新的图像放大方法，利用Thiele连分式和Newton多项式建立有理插值函数和代数插值函数；并通过实验证明，该方法也是一种有效的图像放大方法．     

图像插值模糊的非线性自适应消除

针对线性移不变图像插值方法造成的插值图像边缘模糊,提出采用具有高通特性的有理滤波器增强图像,重建锐变的图像边缘。对基本有理滤波算子进行改进,避免滤波信号峰值点和孤立点的失真。推广算子的二维形式并引入图像对比度约束,形成一种自适应图像插值模糊消除算法。实验结果表明,算法能够不失真地重建图像边缘的高频细节,提高图像的视觉分辨率,图像质量优于现有图像插值模糊消除算法。     

基于体素相似度的医学图像层间插值方法

断层图像层间插值是医学图像三维重建的一个重要环节,但现有插值算法易引起图像边界模糊或效率低下的不足。为此提出一种基于体素相似度的医学图像层间插值算法。该算法根据断层图像的体素相关性和组织本身特征信息计算其体素的相似度,并利用其相似度对插值点进行分类插值。实验结果表明,和已有的算法比较,新算法较好地提高了插值图像的质量,并且计算量大为减少。     

小波-Lagrange方法进行医学图像层间插值

目的 医学图像3维重建通常需要进行层间插值.现有的插值方法虽然种类较多,但在进行医学断层图像插值时,很多方法并不能兼顾图像灰度和目标形状的变化,且计算过程过于复杂.鉴于此,提出一种基于小波与Lagrange多项式相结合的插值方法.方法 首先对原始图像进行小波变换,获得图像边缘对应小波系数的位置信息,在断层图像的相应小波系数之间运用Lagrange多项式进行强度和位置插值.结果 通过实验验证,采用本文方法插值得到的图像与线性、Cubic插值方法相比,不仅在灰度值不等点方面减少了10%~50%,均方误差平均下降了3%,而且目标组织轮廓特别是拐角剧烈变化处可改善伪轮廓现象,介于原始断层图像之间,能够满足医学图像层间插值的要求.结论 与线性插值方法、Cubic插值方法相比,新算法由于引入了小波变换这个工具,可将图像剧烈变换部分提取出来,因此,本文方法在处理图像剧烈变化的情况时略有优势.新算法得到的插值图像质量有所提高,计算误差有所降低,可有效用于医学图像目标组织的3维重建.     

改进的沃尔什图像插值方法

为了更好地进行快速插值,提出一种改进的沃尔什滤波器：首先研究了传统的Walsh变换及其性质,在此基础上推导出Walsh滤波模板的设计方法;其次由于Walsh模板仅有4×4大小,因此给出一种基于权值矩阵的拼合方法;最后,对上千幅图像进行测试,求解出最佳权值a=1.6,b=0.8。实验将5幅标准测试图像分为两组,分别进行1/2抽取与1/4抽取,得到的插值结果均表明算法的插值效果优于最近邻插值、三次插值、区域坐标三次插值法、Walsh插值。同时,时间分析表明,算法的运行时间与三次插值相当。     

一种改进的边缘方向插值算法

已有的边缘方向插值算法利用高低分辨率图像局部方差之间存在的对偶性实现自适应非线性插值。其性能明显优于传统线性插值算法，但图像边缘噪声可能仍然比较明显。为了获得更好的视觉效果。提出了一种改进算法。充分利用局部降采样像素之间的相关信息，用和被插点相邻的6个降采样像素估计高分辨率图像的局部协方差。该算法应用于灰度和彩色图像的分辨率增强，不仅降低了运算复杂度，而且有效地抑制了边缘噪声，进一步提高了插值图像的视觉质量。     

Interpolation Artefacts in Mutual Information-Based Image Registration

Image registration requires the transformation of one image to another so as to spatially align the two images. This involves interpolation to estimate gray values of one of the images at positions other than the grid points. When registering two images that have equal grid distances in one or more dimensions, the grid points can be aligned in those dimensions for certain geometric transformations. Consequently, the number of times interpolation is required to compute the registration measure of two images is dependent on the image transformation. When an entropy-based registration measure, such as mutual information, is plotted as a function of the transformation, it will show sudden changes in value for grid-aligning transformations. Such patterns of local extrema impede the registration optimization process. More importantly, they rule out subvoxel accuracy. In this paper, two frequently applied interpolation methods in mutual information-based image registration are analyzed, viz. linear interpolation and partial volume interpolation. It is shown how the registration function depends on the interpolation method and how a slight resampling of one of the images may drastically improve the smoothness of this function.     

基于形状的二维灰度图象插值

内插是三维重建中的一个重要步骤 .一般传统的插值算法大体可分为灰度插值和基于对象形状的插值两种 .其中直接的灰度插值对二值及灰度图象均适用 ,但结果在多数情况下并不准确 ;而基于形状的插值 ,早期仅适用于二值图象 .近来 ,人们将两者较好地结合起来 ,使得基于形状的插值同样适用于灰度图象 .为了克服直接灰度插值易造成较严重的轮廓模糊问题及为克服 Chuang等人提出用基于形状的插值方法求得的对应点易产生偏差的问题 ,提出了一种新的基于形状的二维灰度图象插值算法 .该算法首先采用数学形态学的方法分别对两幅源图象进行膨胀和腐蚀 ,用于确定插值图象的轮廓 ;然后对轮廓内的点 ,分别找出其在两幅源图象上的对应点 ,再通过灰度的线性插值来求得此点的灰度 ,进而得到最终的插值图象 .实验结果表明 ,此算法得到的插值结果是令人满意的 .     

基于混合有理插值的图像渐变算法*

针对现有的图像渐变方法只考虑两个图像间渐变的情况,提出一种非线性的多幅图像间渐变的新方法,即一元混合有理插值方法。将多幅图像间相同位置的像素点建立对应关系,按照该关系建立一元混合有理插值函数,对插值函数进行重采样,得到一系列的渐变中间图像。实验表明,新算法在反映空间数据的分布特性、保证图像纹理特征方面均优于其他算法,具有计算精度高、适应性强、易于编程实现等优点,是一种较实用的算法。     

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,该文提出了一种新的图像插值算法．先用一阶微分运算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本文的插值算法,实验证明该算法有效地保持了边缘信息,得到了视觉信息较好的插值图像。     

An Extension of Fourier-Wavelet Volume Rendering by View Interpolation

This paper describes an extension to Fourier-wavelet volume rendering (FWVR), which is a Fourier domain implementation of the wavelet X-ray transform. This transform combines integration along the line of sight with a simultaneous 2-D wavelet transform in the view plane perpendicular to this line. During user interaction, only low resolution images are computed based on wavelet approximation coefficients. When user interaction ceases, the images are refined incrementally with the wavelet detail coefficients. The extension proposed in this paper is similar to a technique called view interpolation, which originates from the field of computer graphics. View interpolation is used to speed up rendering of complex scenes by precomputing images from a number of selected viewpoints. For intermediate viewpoints, rendering is performed by interpolating the precomputed images. In this paper, we show that for FWVR the speed of rendering low resolution images is increased by interpolation of precomputed sets of wavelet approximation coefficients in the Fourier domain. The differences with traditional view interpolation are that (i) interpolation is performed on the wavelet approximation coefficients in the Fourier domain and not on images, and (ii) interpolation is performed during user interaction only. When interaction ceases, ordinary FWVR progressively renders an image at high quality. Medical CT data are used to assess the accuracy and performance of the method. We use regular angular sampling of spherical coordinates which determine the viewing direction. The results show that angle increments as large as 10 degrees result in only a small degradation of image quality.