标题:梯度优化的有理函数图像插值
作者:杜宏伟; 张云峰; 包芳勋; 王平; 张彩明
作者机构:[杜宏伟]山东财经大学大学计算机科学与技术学院;;山东省数字媒体技术重点实验室, ;;山东省数字媒体技术重点实验室, 济南;;济南, ;; 250014;;250014;[张云峰]山 更多
来源:中国图象图形学报
出版年:2018
卷:23
期:5
页码:766-777
DOI:10.11834/jig.170369
关键词:图像插值; 有理函数; 梯度优化; 区域划分; 等值线方法
摘要:目的对图像纹理区域的细节保持一直以来是图像插值技术的一个难题,为此提出了一种梯度优化的有理函数图像插值算法。方法首先,构造了一种新的含有可调参数; 的双变量有理插值函数,随着参数的不同取值,该函数具有不同的表达形式,它是多项式模型和有理模型的有机统一体;其次,根据图像的区域特征,利用等值线方; 法将图像自适应地划分为纹理区域和平滑区域,纹理区域采用有理模型插值,平滑区域采用多项式模型插值;最后,根据各向同性Sobel算子计算插值单元的图; 像梯度,确定纹理方向,不同纹理方向的插值单元用相应的权重对中心点进行优化。结果从客观数据、主观效果、时间复杂度3个方面对重建图像进行评价,客观数; 据包括峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM),从实验结果可以看出,本文算法的PSNR平均提高了0.14 ~ 1.50; dB,SSIM平均提高了0.005 ~; 0.097。从主观效果来看,本文算法的重建图像的纹理细节更加丰富,边缘结构更加清晰,从时间复杂度来看,本文算法的平均运行时间是3.77; s,分别比DFDF(directional filtering and data fusion)、NEDI(new edgedirected; interpolation)、RSAI(robust soft-decision adaptive; interpolation)、Lee's、NARM(nonlocal autoregressive; model)算法快了3.28倍、5.26倍、53.28倍、43.53倍、418.54倍。特别地,对于Baboon、Barbara、Metal这类; 纹理细节丰富的图像,本文算法在峰值信噪比和结构相似性上较对比算法有突出优势,主观效果有明显提高。结论基于构造的双变量有理插值模型,本文提出了一个; 梯度优化的有理函数图像插值算法,实验结果表明,该算法在图像纹理细节和边缘结构保持方面具有良好的视觉效果,有效提高了插值图像质量,且时间复杂度较低; 。
收录类别:CSCD
资源类型:期刊论文
原文链接:http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=ZGTB201805015&DbName=CJFQPREP
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