一種基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ) 方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖像插值是圖像處理中最基本最重要的一項(xiàng)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于圖像顯示、圖像傳 輸、圖像分析、圖像編碼等領(lǐng)域.所謂圖像插值是一個(gè)圖像數(shù)據(jù)的再生過程.一般分為兩 步：首先選擇一種連續(xù)模型擬合原圖像，再用所期望的采樣率對該連續(xù)模型重采樣。
[0003] 傳統(tǒng)的圖像插值方法大多基于連續(xù)函數(shù)逼近理論，比如最鄰近插值、雙線性插值、 雙三次插值和樣條插值等，這些方法在圖像連續(xù)區(qū)域具有很好的效果，然而在圖像邊緣處 卻由于連續(xù)插值函數(shù)的平滑作用產(chǎn)生灰度值的過渡帶，這個(gè)過渡帶造成了高分辨率圖像在 邊緣處的模糊現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于雙三次布爾和形 式的圖像插補(bǔ)方法及其裝置，能夠達(dá)到圖像邊緣保持的目的，使得圖像更清晰。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)方法， 所述方法包括：
[0006] 輸入帶有模糊區(qū)域的圖像；
[0007] 選擇確定要修復(fù)的模糊區(qū)域；
[0008] 計(jì)算要修復(fù)的模糊區(qū)域中像素處的梯度和扭矢；
[0009] 獲取需要進(jìn)行插值的四個(gè)點(diǎn)；
[0010] 利用基于雙三次布爾和形式的插值細(xì)分方式對四個(gè)點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加細(xì)。
[0011] 優(yōu)選地，所述選擇確定要修復(fù)的模糊區(qū)域的步驟包括：
[0012] 讀取要修復(fù)的模糊區(qū)域中圖像的R、G、B三個(gè)通道的值；
[0013] 對R、G、B三個(gè)通道的值分別單獨(dú)處理，獲取圖像的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0014] 判定每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為圖像的跳躍點(diǎn)。
[0015] 優(yōu)選地，通過向前差分、或向后差分、或中心差分的方式判定每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為圖 像的跳躍點(diǎn)。
[0016] 優(yōu)選地，所述計(jì)算所述修復(fù)的模糊區(qū)域中像素處的梯度和扭矢的步驟，包括：
[0017] 根據(jù)差分計(jì)算該象素處的梯度；
[0018] 根據(jù)二維差商計(jì)算該象素處的扭矢。
[0019] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)裝置，所述裝置包 括：
[0020] 輸入模塊，用于輸入帶有模糊區(qū)域的圖像；
[0021] 選擇模塊，用于選擇確定要修復(fù)的模糊區(qū)域；
[0022] 計(jì)算模塊，用于計(jì)算要修復(fù)的模糊區(qū)域中像素處的梯度和扭矢；
[0023] 獲取模塊，用于獲取需要進(jìn)行插值的四個(gè)點(diǎn)；
[0024] 插值模塊，用于利用基于雙三次布爾和形式的插值細(xì)分方式對四個(gè)點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行加細(xì)。
[0025] 優(yōu)選地，所述選擇模塊包括：
[0026] 讀取單元，用于讀取要修復(fù)的模糊區(qū)域中圖像的R、G、B三個(gè)通道的值；
[0027] 獲取單元，用于對R、G、B三個(gè)通道的值分別單獨(dú)處理，獲取圖像的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0028] 判定單元，用于判定每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為圖像的跳躍點(diǎn)。
[0029] 優(yōu)選地，所述判定單元通過向前差分、或向后差分、或中心差分的方式判定每個(gè)數(shù) 據(jù)點(diǎn)是否為圖像的跳躍點(diǎn)。
[0030] 優(yōu)選地，所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)差分計(jì)算該象素處的梯度，根據(jù)二維差商計(jì)算 該象素處的扭矢。
[0031] 在本發(fā)明實(shí)施例中，采用了線性細(xì)分方法，具有很高的運(yùn)算效率和數(shù)值穩(wěn)定性，同 時(shí)細(xì)分方法借助conns曲面修改，利用分塊閾值處理的方法在圖像的邊緣處避免了對圖像 進(jìn)行不必要的插值，從而使得修改后的細(xì)分曲面更好地逼近圖像數(shù)據(jù)，達(dá)到邊緣保持的目 的；另外，在圖像平滑區(qū)域同樣能夠生成光滑的曲面，既能使圖像平滑區(qū)域保持平滑，又能 在邊緣處保持銳利，使得圖像更清晰。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0033] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)方法的流程示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的coons曲面控制頂點(diǎn)分布圖；
[0035] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)裝置的結(jié)構(gòu)組成示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于雙三次布爾和形式的圖像插補(bǔ)方法的流程示意圖，如 圖1所示，該方法包括：
[0038] S101，輸入帶有模糊區(qū)域的圖像；
[0039] S102,選擇確定要修復(fù)的模糊區(qū)域；
[0040] S103,計(jì)算要修復(fù)的模糊區(qū)域中像素處的梯度和扭矢；
[0041] S104,獲取需要進(jìn)行插值的四個(gè)點(diǎn)；
[0042] S105,利用基于雙三次布爾和形式的插值細(xì)分方式對四個(gè)點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加 細(xì)。
[0043] 其中，S102進(jìn)一步包括：
[0044] 讀取要修復(fù)的模糊區(qū)域中圖像的R、G、B三個(gè)通道的值；
[0045] 對R、G、B三個(gè)通道的值分別單獨(dú)處理，獲取圖像的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0046] 判定每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為圖像的跳躍點(diǎn)。
[0047] 具體實(shí)施中，輸入待修復(fù)的圖像I，在matlab實(shí)驗(yàn)過程中用getrectO指令在輸入 圖像的時(shí)確定需要修復(fù)的圖像區(qū)域S，讀取圖像的R、G、B三個(gè)通道的值，對這三個(gè)通道的值 分別單獨(dú)處理，針對圖像的一行或一列數(shù)據(jù)，根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)向前差分、或向后差分、或中 心差分的方法，判定出該數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為圖像數(shù)據(jù)的跳躍點(diǎn)。
[0048] 進(jìn)一步地，S103包括：
[0049] 根據(jù)差分計(jì)算該象素處的梯度；
[0050] 根據(jù)二維差商計(jì)算該象素處的扭矢。
[0051] 利用分塊查找的思想來尋找確定coons曲面的四個(gè)點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算得到的點(diǎn)的差 分，設(shè)置一個(gè)閾值，當(dāng)四個(gè)點(diǎn)的最大值與最小值差距大于這個(gè)閾值時(shí)，認(rèn)為這四個(gè)點(diǎn)很可 能包含了邊緣，這樣產(chǎn)生的插值就會影響圖像的邊緣，需要重新選擇這四個(gè)點(diǎn)，如果小于就 可以進(jìn)行插值。
[0052] 在計(jì)算該像素處的梯度和扭矢時(shí)，梯度由一維數(shù)據(jù)的切向量構(gòu)成，按差分計(jì)算，扭 矢由二維差商計(jì)算。
[0053] Pi處的切向量m;的計(jì)算公式為：
[0054]
[0055]
[0056]
[0057] 扭矢通過差分的方式計(jì)算，在圖像的邊緣處的扭矢直接設(shè)置為0,在象素（i，j)處 的扭矢按以下公式計(jì)算：
[0060] 利用改進(jìn)的插值細(xì)分對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加細(xì)時(shí)，在細(xì)分過程