[发明专利]一种基于双线性插值算法的图像放大方法

说明书

本申请涉及一种基于双线性插值算法的图像放大方法，所述方法首先确定源图像和放大后图像的宽度值和高度值，求源图像和放大后图像的宽度比、高度比，根据宽度比和高度比求出放大后图像对应到源图像上的虚拟坐标，将源图像像素数据存入RAM中，采用牺牲面积换取速度的方式，将该RAM再复制3次，然后将该虚拟坐标附近的四个坐标点像素值进行加权运算，即可得到该点的插值放大后的像素值。本发明所述方法能提高插值算法的运算速度，且双线性算法本身并不复杂，插值效果也高于最邻近法，性能适中，便于理解与应用。

技术领域

本申请涉及图像上采样领域，特别涉及一种基于双线性插值算法的图像放大方法。

背景技术

图像是人们通过成像手段所获得的被人们视觉系统察觉的各种数据的统称。虽然现代人用于图像显示的设备已经发展到很高的技术水平，各种显示器的分辨率越来越高，并且发展趋势也越来越快，但在实际中受限于各种条件，难以获得高分辨率的优质图像。因此，图像重建技术就显得尤为重要。

图像插值是图像重建的一种，就是用一种方法来改变图像已有的大小，以满足人们的视觉需要和应用需要的一种行为，这种处理手段在图像显示、图像分析等方面具有广泛的应用。

图像插值是在基于模型框架下，从低分辨率图像生成高分辨率图像的过程，用以恢复图像中所丢失的信息。作为一种传统的图像上采样方法，常用的插值算法包括最邻近法、双线性插值法、双三次插值法等。其中，最邻近法仅采用距离最近的坐标点像素作为目标点的像素值，该方法最为简单，但同时效果也较差；双三次插值法采用邻近的16个像素点进行加权运算，放大效果最好，但硬件实现较为复杂；而双线性插值法实现效果和难度都适中，便于实际使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提出一种基于双线性插值算法的图像放大方法，该方法耗时较短，占用资源较少即可实现功能。

本申请的一种基于双线性插值算法的图像放大方法，所述方法首先确定源图像和放大后图像的宽度值和高度值，求源图像和放大后图像的宽度比、高度比，根据宽度比和高度比求出放大后图像对应到源图像上的虚拟坐标，将图像像素数据存入RAM中，，将该RAM再复制3次，然后将该虚拟坐标附近的四个坐标点像素值进行双线性插值运算，所得结果即为该点像素值。

所述源图像和放大后图像的宽度比即用放大后图像宽度w_dst除以源图像宽度w_src，即w_dst/w_src,所述源图像和放大后图像的高度比即用放大后图像高度h_dst除以源图像高度h_src,即h_dst/h_src。所述放大后图像对应到源图像上的虚拟坐标(X_i,Y_j),其中横坐标X_i＝x/(w_dst/w_src),纵坐标Y_j＝y/(h_dst/h_src),X，Y为坐标的整数部分，i,j为坐标得小数部分。

所述对该虚拟坐标附近的四个坐标点(X,Y)、(X,Y+1)、(X+1,Y)、(X+1,Y+1)的像素值进行加权运算，其权值系数分别为i*j,i*(1-j),(1-i)*j,(1-i)*(1-j)。

所述对将原图像像素数据存入RAM中，将该RAM再复制3次，根据虚拟坐标将其邻近坐标点的像素值按照地址查找的方式分别由不同的RAM输出至双线性插值运算单元，虚拟坐标(X_i,Y_j)的附近像素点(X,Y)的像素值p0由RAM0输出，(X,Y+1)的像素值p1由RAM1输出，(X+1,Y)的像素值p2由RAM2输出，(X+1,Y+1)的像素值p3由RAM3输出，同时获取四个坐标点的像素值以进行双线性插值运算。

所述双线性插值算法的计算公式为

f(x,y)＝(1-i)*(1-j)*p0+(1-i)*j*p1+i*(1-j)*p2+i*j*p3 (1)

附图说明

图1为本申请的一种基于双线性插值算法的图像放大方法的整体流程图；