收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

数字图像处理中非线性插值方法的应用研究

盛敏  
【摘要】: 图像处理技术中的数字图像处理研究一直受到人们的关注.图像插值已成为研究图像缩放处理、图像恢复、图像重建等的重要方法.用图像插值法可由原始数据再生出具有更高分辨率的图像数据,从而可构造出更逼近实物的图像.本文基于非线性逼近的思想,研究了基于连分式的多元混合切触有理插值、可变阶混合插值样条、基于拟三次B-样条型混合插值样条以及非线性四元数插值方法等在数字图像中应用,给出了有效地插值算法. 首先,将Newton型切触插值多项式与Salzer型切触连分式分别在x与y方向组合,并利用各自的递推算法构造出Newton-Salzer型混合切触有理插值(NSBORIs)和Salzer-Newton型混合切触有理插值(SNBORIs)函数,给出了相应的特征定理.并对NSBORIs型和SNBORIs型两种插值格式做了进一步的修改及完善.合理利用有理函数可有效逼近大挠度曲面的特点,将扭矢引入切触有理插值函数中.将图像分为“连续区域”和“间断区域”,针对不同情况运用不同的切触有理插值函数插值图像.该算法有效的保持原图像的梯度并对图像的边缘位置和方向具有良好的适应性及较好的数值稳定性. 其次,在代数三角混合函数空间中建立了一种新的混合插值样条,并基于图像信号采样和重建理论,构造了一个新的带张力参数的图像插值核函数——可变阶混合插值核函数,并分析了张力参数的选取原则.由于将张力参数μ_0,μ_1引入到核函数中,用户可以直接通过调节张力参数使得核函数有选择的逼近或远离理想插值核函数sinc函数.通过调节张力参数将经典的最邻近插值核函数和双线性插值核函数涵盖在可变阶混合插值核函数中.可变阶混合插值方法及其加速方法的提出以及张力参数的不同设置为在不同背景下的放缩要求提供了可行性.运用该方法插值图像可以有效去除边缘位置的块状效应,使得图像边界清晰,层次分明. 第三,借助拟三次B-样条型混合插值样条的良好特性:在保证C~2连续性的同时自然插值中间两控制顶点,插值过程无需求解方程组,且继承了B样条的诸多特性.将拟三次B-样条型混合插值样条应用于数字图像的插值算法中.同时引入弹性边界,建立了基于拟三次B-样条型混合插值样条的一种新的保边缘自适应图像插值算法.该算法兼顾图像质量和程序运行的时空复杂度,从而既能有效改善图像插值质量,又能有效降低运行时间复杂度. 最后,考虑到传统的彩色图像处理方法没有考虑到彩色图像的三分量原本就是一个有机的整体,相互之间具有较强的关联性,因此,如果人为将其分开处理势必会对图像本身的信息结构造成影响,可能会导致处理后图像出现不应有的颜色.我们将彩色图像像素点的三个颜色分量当作一个纯四元数来处理,在充分考虑了图像三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Hermite型四元数插值样条核函数和B样条型四元数插值样条核函数.同时将Hermite型四元数插值样条方法、球面线性四元数插值方法应用于彩色图像插值进行了尝试.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.


知网文化
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 姜志国;孟如松;赵宇;周付根;董海军;;组织切片图像的可视化技术及应用[A];第九届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2001年
3 曾峦;宋胜利;;一种视频编码器优化的方法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
4 胡巍;张桂林;陈朝阳;;基于正交函数积分理论的图像插值方法[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
5 翟广涛;;基于二进小波变换的图像分辨率增强算法[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
6 仵冀颖;阮秋琦;;偏微分方程约束的非局部均值图像插值模型[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
7 张飞;周海东;赵云霞;巴蕾;;岩石细观损伤的三维数字图像分形[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
8 赵恩良;孙丽华;王金宝;顾艳丽;;一种图像放大的数值解法[A];科技创新与产业发展(B卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
9 顾莹;朱秀昌;;基于CS的图像超分辨率重建[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
10 沈志强;康青;吕楠;;室内空间电磁场强度分布的实验测绘研究[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 盛敏;数字图像处理中非线性插值方法的应用研究[D];合肥工业大学;2009年
2 Rukundo Olivier;灰度图像插值优化方法的研究[D];华中科技大学;2012年
3 冯宇平;图像快速配准与自动拼接技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
4 胡敏;连分式方法在数字图像处理中的若干应用研究[D];合肥工业大学;2004年
5 张贻雄;视频压缩算法及基于嵌入式MPSOC的视频编码研究与实现[D];浙江大学;2009年
6 魏为民;基于Fourier谱分析的数字图像被动取证研究[D];上海大学;2010年
7 李晖;多分辨率医学图像配准技术及自适应图像插值技术的研究[D];山东大学;2009年
8 符祥;视频网络传输中面向对象处理的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 田珍;低剂量4DCT技术及临床应用[D];清华大学;2011年
10 向祖权;大尺寸LCD图像引擎的关键算法与前端设计[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邱伟;基于自回归模型的图像插值算法研究应用[D];河北科技大学;2010年
2 高欣玮;基于压缩视频的图像插值技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 任双桥;图像插值的参数技术及应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 岳义振;基于点采样和边缘特征的图像插值方法[D];山东大学;2010年
5 武明超;基于二维经验模式分解的图像插值算法研究[D];云南大学;2012年
6 王红卫;贝尔图像插值与无损编码研究[D];太原理工大学;2010年
7 崔艳华;基于上下文的图像插值方法[D];西安电子科技大学;2011年
8 刘俊华;数字图像插值[D];兰州大学;2010年
9 吴炜森;手机图像插值算法研究[D];华南理工大学;2011年
10 邓彩;图像插值算法研究[D];重庆大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 ;爱国者自然窗330T[N];中国计算机报;2001年
2 小勇;奥林巴斯C-4040Z数码相机[N];中国电脑教育报;2001年
3 刘晖;不一样的EasyShare[N];计算机世界;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978