两次立方图像插值的新算法实现

目前,两次立方插值一般采用传统牛顿插值算法来实现。通过分析,我们发现用如下新代数插值算法对图像进行两次立方插值不仅在速度上较牛顿插值算法有所提高,而且也不失为一种有效的图像插值算法。新代数插值公式定义为n (x*为插心,可取任一插值节点xi作为插心) (1)     

彩色图像缩放的四元数插值算法

将彩色图像像素点的3个颜色分量当作一个纯四元数来处理,在充分考虑了图像3个颜色分量的内在相关性、图像本身的非线性机制的基础上,构造了基于球面线性四元数插值方法和代数三角混合四元数插值样条方法的彩色图像插值算法.实验结果表明,四元数方法用于彩色图像插值时,所处理的图像清晰度和色彩亮度均较传统方法有较大改进,边缘细节上也更丰富.     

基于互信息的医学图像匹配中的改进插值算法

基于互信息的配准方法是医学图像配准领域的重要方法,具有鲁棒性,精度高等优点,已成为医学图像处理领域的热点.在计算两个图像之间的互信息时,为了图像配准精度,图像的像素点经过空间变换需要进行插值,目前采用的插值方法一般都定位在单一的传统插值算法,由于传统的插值算法存在插值精度低或插值速度慢的缺点,提出了一种基于像素点的亮度绝对误差的图像插值算法,插值算法结合了近邻插值算法和双三次插值算法的优点,提高了配准的速度和精确度.通过对头部图像进行配准实验,验证了插值方法的有效性.     

一种新的区域图像插值算法

针对传统的3种图像插值算法在插值后分别存在灰度不连续、轮廓模糊、计算量大等问题,提出了一种新的区域插值算法。该算法先对图像依据纹理平坦或复杂进行区域的相对划分,然后根据待插值点在源图像中所属的区域对应地使用不同的插值算法。与一些典型插值算法进行仿真比较,验证了该算法在基本不改变插值精度的前提下,可以有效地降低运算时间。     

图像的定向插值放大及其简化算法

首先介绍了常见的图像插值放大方法及其不足 ,然后描述了定向插值放大的基本思想和实现方法 ,最后分析了所提到的插值放大方法的优缺点及各自的适应范围 ,并讨论了如何进一步地提高插值放大算法的性能     

改进的单帧图像超分辨率算法研究

针对牛顿插值算法信息利用率不高的缺点,提出了一种改进的单帧图像超分辨率算法。利用源图像中的像素点信息,同时从多个方向计算牛顿插值结果,并根据源图像中各像素点的相关性通过融合计算获得超分辨率图像的插值结果。该方法既提高了源图像中信息的利用率,又减小了插值误差的累积。仿真实验结果表明,利用改进方法所获得的超分辨率图像更细腻清晰,尤其图像边缘区域所包含的大量细节信息可得到有效恢复。改进算法所获得的超分辨率图像的峰值信噪比、均方误差以及视觉信息保真度等评价指标均优于传统方法。     

图像插值技术综述

图像插值是图像处理中最基本的技术之一,得到了广泛研究和应用.将图像插值技术分为传统插值、基于边缘的插值和基于区域的插值3类,介绍了各类技术的一般实现方法和典型算法;从原理上分析了各类算法的科学性;并对不同算法进行了对比实验和讨论.实验结果表明,基于区域的插值方法原理更科学,插值图像的主观和客观质量最好;最后,给出了图像插值的发展形式及前景.     

基于区域相关性的图像插值

本文提出了一种基于区域相关性的图像插值算法。通过计算出插值点附近区域的相关系数，加权到双线性插值算法中来提高插值精度。实验结果表明，本算法能有效改善插值图像质量。而且本算法适合任意放大系数的图像插值，易于实现，     

基于边缘的实时图像缩放算法研究

传统的基于图像边缘的插值算法由于自身的复杂性而很少用于实时图像处理,而不基于边缘的插值算法由于低通滤波的效应通常会使插值后的图像出现边缘模糊,影响视觉效果。针对上述问题,提出了一种基于边缘的自适应图像插值算法。该算法以相邻像素的二阶差分为基础,自动选择与目标像素点相对应的源像素组进行插值运算。在Matlab环境中实现了各种图像插值算法,然后对插值结果进行了主客观评价,并对各种算法获得的图像进行了边缘检测及复杂度分析。同时,设计了本文算法的硬件实现结构,并用Verilog语言进行描述,综合出目标代码,最后通过FPGA验证。研究表明,运用该算法插值获得了边缘清晰的目标图像,且该算法复杂度低,便于硬件实现。因此,该算法能有效地实现图像插值,适应于实时条件下的图像缩放。     

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。     

基于局部多项式的自适应图像放大

为了弥补传统图像放大算法的锯齿效应,统计分析了图像像素变化特点,将图像分成平滑、纹理和边缘,对平滑和纹理区根据其局部区域的同态性,提出了基于局部多项式逼近的图像放大：运用置信区间交集法则将图像分割为若干同态区域;对区域分别进行多项式拟合,并对拟合函数进行过采样实现区域放大;运用局部平滑消除边缘锯齿效应。实验结果表明,该算法充分利用了图像的结构信息,相比于传统的插值放大算法和已有局部自适应插值算法提高了图像的视觉效果与适用性。     

双三次卷积模板算法

双三次插值是图像空域变换的经典算法,可用于图像旋转和放缩等灰度插值。它和双线性插值相比具有更好的图像变换效果,但计算性能较低。为提高其计算性能,设计了双三次卷积模板算法：对双三次插值算法进行离散化处理,变实数运算为整数运算,得到16个模板,模板与邻域像素的灰度值进行卷积计算,得到变换后的像素的灰度值。实验表明,该算法图像旋转效果优于双线性插值算法,略低于双三次插值算法,计算性能与双线性插值相同,明显高于双三次插值算法。     

基于偏微分的图像放大算法研究

在研究图片放大算法中,分析了现有的运用偏微分算法在图像法大中的不足,利用图像放大过程中的边缘信息可预知性,本文提出一种新的基于偏微分方程的图像放大算法,这种算法通过将图像边缘检测、平滑处理,然后采用三次样条插值算法对边缘进行相应倍数的放大,并通过对可能出现的锯齿边缘进行细化处理;将处理过的边缘作为放大图像的边缘,从而可以将源图像的边缘很好的保持下来,避免了偏微分方程放大过程中出现的边缘模糊现象。实验结果显示,该方法是一种能够很好的保存图像的边缘信息的图像放大算法。     

基于加权抛物线插值误差补偿算法的图像放大

提出一种基于加权抛物线插值误差补偿的图像放大算法。该算法增加加权抛物线插值的误差补偿项,借助于sobel算子设定插值点的边缘方向,消除由于传统的线性插值造成的振铃现象和棋盘效应,并具有一定的边缘自适应功能。实验结果表明,相对于传统的图像放大算法,该算法不仅能够保留原始图像的基本内容,还能得到更加清晰的边缘信息。     

图像放大技术在矿山安全管理系统中的应用研究

图像放大是一种常见且重要的数字图像处理技术,矿山安全管理系统中远程采集的矿区图像需要放大后才能进行进一步的操作,放大后的图像由于像素个数不变,显示图像区域变大,造成像素变形,变形后的像素很容易被破坏,导致放大后的图像清晰度不高的问题。为了解决这一问题,文章提出一种基于滤波插值的放大图像处理算法,通过对变形像素进行插值计算,补偿由于显示区域变大导致的像素变形,完整像素数量不足的缺陷,克服由于放大造成的图像清晰度下降的弊端。实验结果表明,文中的方法能够大幅提高图像放大后的清晰度,取得了不错的效果。     

二维不可分插值滤波器在图像放大中的应用

给出了一种图像尺寸放大的新方法，该方法利用了线性相位二维不可分离的FIR插值滤波器，与最近邻域法、双线性插值法、双三次样条插值法、三次B－样条插值法、子序列fft内插法等相比，该方法可以获得更好的放大结果，实验结果和理论分析也表明了这点。     

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。     

A novel adaptive image zooming scheme via weighted least-squares estimation

A critical issue in image interpolation is preserving edge detail and texture information in images when zooming. In this paper, we propose a novel adaptive image zooming algorithm using weighted least-square estimation that can achieve arbitrary integer-ratio zoom (WLS-AIZ) For a given zooming ratio n, every pixel in a low-resolution (LR) image is associated with an n × n block of high-resolution (HR) pixels in the HR image. In WLS-AIZ, the LR image is interpolated using the bilinear method in advance. Model parameters of every n × n block are worked out throughweighted least-square estimation. Subsequently, each pixel in the n × n block is substituted by a combination of its eight neighboring HR pixels using estimated parameters. Finally, a refinement strategy is adopted to obtain the ultimate HR pixel values. The proposed algorithm has significant adaptability to local image structure. Extensive experiments comparingWLS-AIZ with other state of the art image zooming methods demonstrate the superiority of WLS-AIZ. In terms of peak signal to noise ratio (PSNR), structural similarity index (SSIM) and feature similarity index (FSIM), WLS-AIZ produces better results than all other image integer-ratio zoom algorithms.     

基于变分和小波变换的图像放大算法

为了更好地放大图像,利用小波变换的思想,提出了一种变分和小波变换相结合的图像放大算法.该算法的思想是先构造一个用Besov范数估计图像正则性的变分泛函,然后在小波域中最小化变分泛函得到放大图像.小波变换后的高频分量具有丰富的细节边缘信息,因而能够重构出高质量的图像,而且小波的引入使得文中新算法具有运行时间短、速度快的特点.与传统的插值放大图像不同,该算法是用变分的思想进行图像放大.理论分析和实验仿真表明,该算法能达到和样条插值同样的放大效果.     

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．