[发明专利]一种双边四次插值的图像放大方法

说明书

本发明提供了一种双边四次插值的图像放大方法，属于图像处理技术领域，包括以下步骤：(1)提取待放大图像每个像素点(i,j)的像素值；(2)利用像素点(I,j)及周围的24个点构造双边四次插值曲面；(3)利用双边四次插值曲面计算[I,j]×[i+1,j+1]正方形区域上的像素值；(4)利用计算的像素值，构造补偿像素块；(5)将补偿像素块插入[i,j]×[i+1,j+1]区域，形成放大图像；(6)保存放大后的图像。该方法提高了放大图像的保真度，可用于彩色图像的放大，便于人们仔细研究图像的局部信息。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种双边四次插值的图像放大方法。

背景技术

在计算机图像处理中，图像放大是指对数字图像的放大过程，是一种非平凡的过程，需要在放大图像的平滑度和清晰度上做一个折衷。图像放大后，组成图像的像素的可见度将会变得更高。

在传统插值图像放大算法中，放大图像出现明显的锯齿边缘和马赛克现象。双线性插值图像放大算法具有平滑功能，退化了图像的高频部分，使图像细节变模糊。插值图像放大算法可以使插值生成的像素值延续原图像的像素值变化的连续性，从而使放大图像浓淡变化自然平滑。有些像素与相邻像素间像素值存在突变，即存在像素值不连续性。在图像放大中，对这些具有不连续像素值的像素，如果采用常规的插值算法生成新增加的像素，势必会使放大图像的轮廓和纹理模糊，降低图像质量。

为了克服传统方法的不足，目前提出了许多边缘保护的插值方法，对插值图像的边缘有一定的增强，使得图像的视觉效果更好，保护的插值方法可以分为两类：基于原图像边缘的方法和基于插值放大图像边缘的方法。基于原图像边缘的方法：(1)首先检测原图像的边缘，然后根据检测的边缘将像素分类处理，对于平坦区域的像素，采用传统方法插值；对于边缘区域的像素，设计特殊插值方法，以达到保持边缘细节的目的；这种方法的缺点是插值多项式的次数较低，造成放大图像质量不高。(2)基于插值的图像放大方法：首先采用传统方法插值原图像，然后检测高分辨率图像的边缘，用附近像素的值作为新像素的补偿值；这种方法的缺点是在边缘区域没有很好地利用插值多项式。

基于上述问题，本发明提出一种双边四次插值的图像放大方法，已解决现有技术存在的不足。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种双边四次插值的图像放大方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双边四次插值的图像放大方法，包括以下步骤：

步骤1：提取待放大图像每个像素点(i,j)的像素值，所述像素值由红色R、绿色G、蓝色B组成，所述红色R、绿色G、蓝色B的取值均在0～255之间；

步骤2：利用包含所述像素点(i,j)的像素值和所述像素点(i,j)周围其它24个点的像素值，构造双边四次插值曲面S，利用R值构造双边四次插值曲面Sr，利用G值构造双边四次插值曲面Sg，利用B值构造双边四次插值曲面Sb；

步骤3：利用所述双边四次插值曲面Sr、Sg和Sb，分别计算[i,j]×[i+1,j+1]正方形区域上的像素补偿值；

步骤4：利用计算的所述像素补偿值，构造补偿像素块；

步骤5：将所述补偿像素块插入[i,j]×[i+1,j+1]区域，形成放大图像；

步骤6：保存放大后的图像。

优选地，在所述步骤1中，所述待放大图像为m×n的原图像，所述原图像分割为非边缘区域S0和边缘区域S1、S2、S3、S4。

优选地，所述步骤2中，在非边缘区域S0上的每个像素点(i,j)所对应的区域[i-2,j-2]×[i+2,j+2]上提取每个像素点的R,G,B值，构造R、G、B三个图像通道上的三个双边四次插值曲面：