[发明专利]一种基于四边形和三角形面片的数字图像放大方法

摘要

本发明公开了一种基于四边形和三角形面片的数字图像放大方法，该方法包括以下步骤：对待放大图像像素矩阵中的每个4×4区域上的16个像素点，根据灰度值不同进行分类；由分类结果确定该区域中心位置处四边形网格的划分方案，将四边形网格划分为两个三角形网格或者不予划分；在划分成两个三角形的四边形网格上，构造一个三次多项式和一个二次多项式曲面片分别拟合原场景的两个不同对象，两张曲面片在连接处是不连续的，可以更好拟合原场景表面；在未被划分的四边形网格上构造双三次多项式曲面片；将所有曲面片拼接在一起，得到原场景的拟合曲面；在拟合曲面上增加采样密度，通过重采样完成图像放大。通过上述方式，本发明划分方法简单，准确率高，不仅能够较好的保持图像细节和边缘，并且算法效率较高。

主权项

1.一种基于四边形和三角形面片的数字图像放大方法，其特征在于，步骤1，对图像像素矩阵中的每个4×4区域的16个像素点，根据灰度值不同分成两类，分别对应原场景中两个不同的采样对象；步骤2，根据分类结果确定该区域中心位置处的四边形网格的划分方案，将四边形网格划分为两个三角形网格或者不予划分：2‑1)根据分类结果，将四边形网格沿45°方向划分为两个三角形网格：若三个顶点是同类的三角形在网格的左上角，且左上直角顶点沿45°方向相邻的两个像素点也属于该类；同时，网格上另一个顶点及其作为左上角所在的四边形网格上的其他三个点属于另一类时，记为status1；根据对称性，可得三个顶点是同类的三角形在网格的右下角的情况，记为status2；2‑2)根据分类结果，将四边形网格沿135°方向划分为两个三角形网格：若三个顶点是同类的三角形在网格的右上角，且右上直角顶点沿135°方向相邻的两个像素点也属于该类；同时，网格上另一个顶点及其作为右上角所在的四边形网格上的其他三个点属于另一类时，记为status3；根据对称性，可得三个顶点是同类的三角形在网格的左下角的情况，记为status4；2‑3)不满足上述分类条件的四边形区域不予划分；步骤3，四边形和三角形曲面片的构造：在划分成两个三角形的四边形网格上，构造一个三次多项式和一个二次多项式曲面片分别拟合原场景的两个不同对象；在未被划分的四边形网格上构造双三次多项式曲面片：3‑1)对于顶点不属同一类的三角形区域，构造二次多项式曲面片fi,j(x,y)；3‑2)对于顶点属同一类的三角形区域，构造三次多项式曲面片Bt(x,y)；3‑3)对于未被划分的四边形区域构造双三次多项式拟合曲面片Bi,j(x,y)；其中i,j是像素的位置标记，且i,j＝1,2,...n；步骤4，将所有曲面片拼合在一起，得到原场景的拟合曲面；步骤5，在拟合曲面上增加采样密度，通过重采样完成图像放大。