基于非局部塊拼貼的圖像插值算法研究.pdf

1、隨著信息化社會(huì)的高速發(fā)展，高質(zhì)量圖像在軍事遙感、天文觀測(cè)、醫(yī)學(xué)成像、公共應(yīng)用等領(lǐng)域中的需求急劇增長(zhǎng)。由于圖像采集設(shè)備受光電傳感器的分辨率限制以及各種噪聲干擾，可能會(huì)造成圖像的部分高頻信息丟失，降低了圖像的質(zhì)量。雖然專業(yè)硬件設(shè)備可以獲取高質(zhì)量圖像，但所需成本較高。圖像插值技術(shù)成為解決這一問(wèn)題行之有效的方法。
　　由于自然圖像自身具有信息的冗余性，我們可以利用這一特性對(duì)低分辨率圖像進(jìn)行高分辨率插值重建。傳統(tǒng)的線性插值算法雖然可以改善圖

2、像的質(zhì)量，但會(huì)使插值后的圖像具有明顯的邊緣模糊和鋸齒現(xiàn)象。盡管新近提出的插值算法可以進(jìn)一步提高圖像的插值效果，但較高的計(jì)算復(fù)雜度限制了它們的應(yīng)用范圍。論文對(duì)非局部塊拼貼(Non-local Patches Collaging Interpolation，NPCI)算法進(jìn)行改進(jìn)，提升了圖像高分辨率重建的效果。該算法不僅原理簡(jiǎn)潔，而且計(jì)算復(fù)雜度較低。
　　論文的主要工作如下:
　　(1)介紹了圖像插值算法研究的背景及意義，結(jié)合國(guó)

3、內(nèi)外的相關(guān)研究進(jìn)展，對(duì)目前主流插值方法的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)。
　　(2)論文通過(guò)引入加權(quán)矩陣，使得NPCI算法中原先兩個(gè)不同的復(fù)原方程具有統(tǒng)一的表達(dá)式。由于加權(quán)矩陣可以調(diào)整采樣網(wǎng)格點(diǎn)和非采樣網(wǎng)格點(diǎn)的權(quán)重比，因此，這一改動(dòng)改變了采樣網(wǎng)格點(diǎn)的權(quán)重，使得插值效果得以提升。
　　(3)論文提出使用圖像塊之間的絕對(duì)差值（測(cè)度）大小來(lái)衡量圖像塊之間的相似度。與原算法中的內(nèi)積測(cè)度相比，這種測(cè)度降低了NPCI算法的計(jì)算量。