[发明专利]一种基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法

权利要求书

1.一种基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用Canny算子提取图像边信息，分离出边部分与非边部分；

2)非边部分采用双三次插值方法放大图像；

3)为边部分处理设计梯度矩阵；

4)根据梯度矩阵进行边缘修正，实现边部分锐化还原。

2.根据权利要求1所述的基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：

11)选取一张需要进行超分辨率处理的彩色图像；

12)直接将所述彩色图像转换成灰度图像，或使用分离RGB颜色通道分离出3幅灰度图；

13)选择Canny算子检测出灰度图像的边。

3.根据权利要求1所述的基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法，其特征在于，所述步骤2)中，增加图像的像素点，把图像尺寸和分辨率放大两倍。包括如下步骤：

21)在非边部分选用双三线性插值算法；

22)根据已有离散数据集推断出新的数据点，每个新像素点由周边最邻近的四个旧像素点以及像素变化率生成；

23)最终获得放大2倍，但轮廓模糊的图像。

4.根据权利要求1所述的基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法，其特征在于，所述步骤3)中，包括以下步骤：

31)如果中心点为需要判断梯度方向的点，根据周围的8个点的像素值判断该中心点向8个方向的趋近度；

32)通过加大垂直方向上的权重，减少倾斜方向的权重，设计出隔行求差梯度矩阵；

33)获得垂直向上、垂直向下、水平向左、水平向右、右上方、右下方、左上方、左下方8个方向的梯度矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于单幅图像的保边插值超分辨率计算方法，其特征在于，所述步骤4)中，包括以下步骤：

41)依次选取图像中每一个像素点，判断是否是边缘两侧的像素点，直到处理完整幅图像的所有的像素点；

42)如果是边缘两侧的像素点，转向步骤43)，如果不是边缘两侧的像素点，转向步骤41)；

43)边缘两侧的像素点与所述梯度矩阵做卷积运算；

44)采用冒泡算法确定梯度值最大的方向，利用修正公式还原插值过程中被减小的最大梯度值；

45)使用修正公式：Ai＝(Ai*f-P*g)/(f-g)，其中P为边缘两侧的像素点，Ai为P点最大梯度方向上生成的新像素点，并选取锐化参数f＝8；g＝1。

46)选取需要修正的像素点，计算梯度差值(Ai*f-P*g)，若(Ai*f-P*g)>0,则需要按照修正公式修正该方向上的梯度差，否则不需要修正，转向步骤41)，直到所有的像素点都被修正完成，返回超分辨率图像。