基于非均勻B樣條曲面的圖像插值算法.pdf

1、日常生活和工作中，我們常常需要改變圖像的尺寸以滿足不同領域及應用的需求。數字圖像縮放已成為數字圖像處理領域中一個很重要的話題，而圖像插值技術則是實現圖像縮放的一個重要工具。目前比較常用的幾種插值算法如：最近鄰插值，雙線性插值、雙三次插值以及樣條函數插值等，都可歸類為線性插值，其插值原理類似于“低通濾波”，容易導致原始圖像中不同程度的細節(jié)退化。而近年來新興的插值技術，如WT(小波變換)方法、偏微分方程方法、神經網絡方法和Bayesian分

2、析法等，雖各有其插值的優(yōu)越性，但仍難避免插值后結果圖像邊緣細節(jié)損失較多的弊端。
　　基于這種背景，本文提出了一種基于非均勻B樣條曲面的圖像插值算法。主要研究內容包括：構造B樣條曲線時參數化方法的選取； B樣條插值曲面的構造以及對插值后結果圖像中的人工邊緣問題的處理。本文的主要創(chuàng)新工作如下：
　　1.采用基于圖像亮度變化的非均勻參數化方法構造B樣條曲面。
　　將整幅圖像置于三維空間，圖像像素值看作三維空間中的Z軸坐標值，

3、采用基于圖像亮度變化的非均勻參數化方法來構造B樣條曲面。此曲面由圖像中每相鄰25個像素點的線性組合計算得到的網格點構成，是C1連續(xù)的?；谠撉娴牟逯邓惴軌蛉コ肼?，生成較傳統(tǒng)樣條插值算法更為清晰的目的圖像。
　　2．使用邊緣檢測算子分離圖像邊緣點與非邊緣點，對其分別進行處理。
　　使用上述非均勻B樣條曲面來對圖像進行插值，得到的結果圖像邊緣處易出現鋸齒，針對此項缺陷，本文提出使用邊緣檢測算法提取圖像邊緣，并對邊緣點另行處

4、理。
　　3．針對邊緣像素點采用在邊緣處擁有良好插值效果的雙三次插值算法。
　　雙三次插值算法雖然容易產生噪點，但經其插值后，目的圖像在邊緣處的視覺效果良好。因此針對邊緣像素點使用此算法便能夠在圖像放大倍數較大時削弱邊緣處的鋸齒效應，保證圖像整體的視覺效果。
　　總之，本文結合計算機圖形學和圖像處理的理論方法，提出了一種適用于任意尺度縮放的插值模型，為數字圖像處理領域提供了新的研究視角。研究結果在醫(yī)學、公安、軍事、氣象