[发明专利]图像下采样方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种图像下采样方法和系 统。

背景技术

图像下采样是一种降低图像分辨率以对图像进行显示、存储、和/或传 输等的技术。

传统的图像下采样方法直接在时域采用了诸如最近邻插值或双线性插 值的插值方法，这种时域的下采样方法会导致像素色彩的重叠，从而产生 所谓的摩尔效应，影响下采样图像的视觉质量。并且，当下采样率较高 时，根据上述的插值方法，会采样出不连续的相邻像素，从而使得大小调 整后的图像中存在不平滑的景象。

由于在时域和频域的良好局部化特性，小波变换在其低频率系数块中 保留了输入图像信号的大部分信息，从而在一层分解后，形成了大小仅为 输入图像信号的一半的、与输入图像信号类似的信号。另外，由于低频率 信号是原始信号的平滑部分，所以利用高下采样率采样出的图像具有平滑 的景象，在视觉质量方面优于时域中的插值方法。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种新的图像下采样 方法和系统。

根据本发明实施例的一种图像下采样方法，包括以下步骤：根据预先 确定的图像下采样率确定图像分解层级；根据所确定的图像分解层级对输 入图像的每个分量进行小波分解；根据小波分解后的每个分量的最低频率 小波系数，确定用于对输入图像的小波分解后的所有分量的最低频率小波 系数进行归一化的归一化因子；以及根据所确定的归一化因子将输入图像 的小波分解后的所有分量的最低频率小波系数归一化到时域。

其中，通过下式确定图像分解层级：L＝log₂(M)，其中，M表示图像 下采样率，L表示图像分解层级，log₂表示以2为底的对数。采用双正交 Daubechies9/7抽头滤波器对输入图像的每个分量进行小波分解。可以对输 入图像进行水平和垂直两个方向的下采样，并且用于对输入图像的每个分 量进行水平方向下采样的图像下采样率与用于对输入图像的每个分量进行 垂直方向下采样的图像下采样率相等。进一步地，可以先对输入图像的每 个分量进行水平方向的小波分解，再对输入图像的每个分量的水平方向小 波分解结果进行垂直方向的小波分解。另外，将输入图像的小波分解后的 所有分量的最低频率小波系数的最大绝对值作为归一化因子。

根据本发明实施例的一种图像下采样系统，包括：分解层级确定单 元，用于根据预先确定的图像下采样率确定图像分解层级；小波分解执行 单元，用于根据所确定的图像分解层级对输入图像的每个分量进行小波分 解；归一化因子确定单元，用于根据小波分解后的每个分量的最低频率小 波系数，确定用于对输入图像的小波分解后的所有分量的最低频率小波系 数进行归一化的归一化因子；以及分量归一化执行单元，用于根据所确定 的归一化因子将输入图像的小波分解后的所有分量的最低频率小波系数归 一化到时域。

其中，分解层级确定单元通过下式确定图像分解层级：L＝log₂(M)， 其中，M表示图像分别在水平和垂直方向的下采样率，L表示图像分解层 级，log₂表示以2为底的对数。小波分解执行单元采用双正交Daubechies 9/7抽头滤波器来对输入图像的每个分量进行小波分解。另外，该图像下 采样系统可以对输入图像进行水平和垂直两个方向的下采样，并且用于对 输入图像的每个分量进行水平方向下采样的图像下采样率与用于对输入图 像的每个分量进行垂直方向下采样的图像下采样率相等。进一步地，小波 分解执行单元可以先对输入图像的每个分量进行水平方向的小波分解，再 对输入图像的每个分量的水平方向小波分解结果进行垂直方向的小波分 解。另外，归一化因子确定单元将输入图像的小波分解后的所有分量的最 低频率小波系数的最大绝对值确定为归一化因子。

由于通过小波分解得到的低频率信号保留了输入图像的大部分信息， 所以通过本发明得出的图像在视觉质量方面优于在时域直接执行的其他方 法(尤其对于较高采样率来说)。另外，本发明可以将小波分解后的每个 分量的最低频率小波系数直接变换到时域，所以可以节省图像下采样方法 和系统的运算量，提高变换速度，节省计算资源。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可以更好地理解本发明的上述及其他优 点，其中：

图1示出了根据本发明实施例的图像下采样方法的流程图；

图2示出了当图像分解层级L等于2时的广义小波分解的示意图；