[发明专利]基于样条曲面的图像插值方法及装置

权利要求书

1.一种基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于，包括：

在原图像内选择包含待插值像素的控制点矩阵；

通过样条曲面函数和所述控制点矩阵获取放大图像内包含所述待插值像素的插值矩阵中各个像素点的像素值。

2.根据权利要求1所述的基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于，所述通过样条曲面函数和所述控制点矩阵获取放大图像内包含所述待插值像素的插值矩阵中各个像素点的像素值的步骤，包括：

获取放大图像中所述插值矩阵中各个节点相对于所述待插值像素的横、纵距离；

根据各个节点的横、纵距离，通过样条曲面函数和所述控制点矩阵计算所述插值矩阵中各个节点的偏移值；

将所述待插值像素的像素值与待插值节点的偏移值的差值乘以预设的放缩系数后，再与该待插值节点的像素值求和，获得所述插值矩阵中每个待插值节点的像素值。

3.根据权利要求2所述的基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于：所述根据各个节点的横、纵距离，通过样条曲面函数和所述控制点矩阵计算所述插值矩阵中各个节点的偏移值的步骤中，所述控制点矩阵内的各个像素点作为待插值像素，重新获得像素值。

4.根据权利要求2或3所述的基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于，所述获取放大图像中所述插值矩阵中各个像素点相对于所述待插值像素的横、纵距离的步骤，包括：

根据长、宽的放大倍数，分别获取所述待插值矩阵的列数、行数；

根据插值节点相对于待插值像素的归一化距离，获取该插值节点的横、纵距离。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于：所述样条曲面函数包括B样条曲面函数和非均匀有理B样条；

当所述样条曲面为双三次B样条曲面时，所述控制点矩阵为4×4矩阵；

当所述样条曲面为双二次B样条曲面，所述控制点矩阵为3×3矩阵。

6.根据权利要求5所述的基于样条曲面的图像插值方法，其特征在于，所述在原图像内选择包含待插值像素的控制点矩阵的步骤，包括：

当选择的包含待插值像素的控制点矩阵超出原图像的像素范围时，对于超出部分的像素点，以与其位置相邻的原图像的像素点补入。

7.一种基于样条曲面的图像插值装置，其特征在于，包括：

控制矩阵选取单元，用于在原图像内选择包含待插值像素的控制点矩阵；

与所述控制矩阵选取单元相连的插值矩阵计算单元，用于通过样条曲面函数和所述控制点矩阵获取放大图像内包含所述待插值像素的插值矩阵中各个像素点的像素值。

8.根据权利要求7所述的基于样条曲面的图像插值装置，其特征在于，所述插值矩阵计算单元包括：

相对距离获取单元，用于获取放大图像中所述插值矩阵中各个节点相对于所述待插值像素的横、纵距离；

样条函数单元，用于选择样条曲面函数；

与所述相对距离获取单元、样条函数单元和所述控制矩阵选取单元分别相连的偏移量计算单元，用于根据各个节点的横、纵距离，通过样条曲面函数和所述控制点矩阵计算所述插值矩阵中各个节点的偏移值；

与所述偏移量计算单元相连的节点像素确定单元，用于将所述待插值像素的像素值与待插值节点的偏移值的差值乘以预设的放缩系数后，再与该待插值节点的像素值求和，获得所述插值矩阵中每个待插值节点的像素值。

9.根据权利要求8所述的基于样条曲面的图像插值装置，其特征在于，包括：

与所述相对距离获取单元相连的插值矩阵构造单元，用于根据长、宽的放大倍数，分别获取所述待插值矩阵的列数、行数；

所述相对距离获取单元，还用于根据插值节点相对于待插值像素的归一化距离，获取该插值节点的横、纵距离。

10.根据权利要求8或9所述的基于样条曲面的图像插值装置，其特征在于，包括：B样条函数单元和/或边缘处理单元；

所述B样条函数单元连接在所述样条函数单元与所述控制矩阵选取单元之间的，用于选择B样条曲面函数；所述控制矩阵选取单元，还用于在所述样条曲面为双三次B样条曲面时，确定所述控制点矩阵为4×4矩阵；在所述样条曲面为双二次B样条曲面时，确定所述控制点矩阵为3×3矩阵；

所述边缘处理单元与所述控制矩阵选取单元相连，用于当选择的包含待插值像素的控制点矩阵超出原图像的像素范围时，对于超出部分的像素点，以与其位置相邻的原图像的像素点补入。