基于邊緣定向的圖像插值算法研究.pdf

1、隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，圖像超分辨率重建應(yīng)用領(lǐng)域及其寬廣，在軍事、醫(yī)學(xué)、公共安全、計(jì)算機(jī)視覺等方面都存在著重要的應(yīng)用前景。圖像超分辨率算法可分為多幀超分辨率算法和單幀超分辨率算法，由于基于多幀的超分辨率算法不僅利用了單幀圖像的信息，還利用不同圖像之間類似又不完全相同的性質(zhì)，比單幀的超分辨率算法處理效果更好。但在很多現(xiàn)實(shí)情況下，由于存在各種條件的限制，無法在同一個(gè)場(chǎng)景獲得多幀圖像，所以基于單幀的超分辨率研究也是非常有必要的，也越來越受

2、到重視。本文是研究基于插值提高單幀圖像分辨率的算法。
　　由于傳統(tǒng)插值算法沒有考慮邊緣的特性，圖像經(jīng)過處理后在邊緣處存在模糊的現(xiàn)象，影響圖像的質(zhì)量。一些基于邊緣的插值算法雖然也考慮了邊緣的特性，但是存在計(jì)算量大，無法進(jìn)行任意倍數(shù)放大等缺陷。本文考慮到以視覺為導(dǎo)向的插值算法能得到質(zhì)量較好的圖像，并且考慮圖像邊緣的特殊性，以及算法復(fù)雜度問題等，提出一種基于邊緣保持的插值算法。由于插值算法通常是根據(jù)周圍像素得到目標(biāo)像素，對(duì)圖像有一定的平

3、滑作用，會(huì)使圖像的細(xì)節(jié)丟失。本文利用拉普拉斯濾波增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)，緩解插值帶來的平滑效果。通過計(jì)算圖像非平坦區(qū)邊緣的主導(dǎo)方向，在該區(qū)待插值位置沿著主導(dǎo)方向進(jìn)行線性插值。而對(duì)于平坦區(qū)域則直接采用線性插值。本文方法計(jì)算簡(jiǎn)單，可在任意邊緣方向進(jìn)行插值，圖像可進(jìn)行任意倍數(shù)放大。
　　為了驗(yàn)證本文算法的優(yōu)越性，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比了高斯過程回歸算法(GPR)和基于迭代曲率的插值算法(ICBI)以及傳統(tǒng)的Bilinear算法。選擇圖像結(jié)構(gòu)相似度(SSI