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    188宝金博页面版: 基于块匹配和边缘导向的图像插值算法

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    内容提示： 第九届中国计算机图形学大会论文集基于块匹配和边缘导向的图像插值算法幸刘辉‘ ，张彩明1‘ 2+，付树军3，余曦晨11( 山东大学计算机科学与技术学院，济南25叭01)2( 山东财经大学山东省数字媒体技术重点实验室，济南250014)3( 山东大学数学学院，济南250014)BIock· m atched andEdge- di rected I m age Interpol ati on士LI UH ui l ，ZH AN GCai · M i ngl ，2+，FUShu- J uIl 3，YUXi - chenl1( Depanm ent of com putersci ence andTechnol o影，shandong U ni vers时，J i n锄250l ol ，Chi na)2( sh姐dongProvi nci aI Key Laboratory ofD西tal M edi a1hl l Il ol ogy，S...

    文档格式：PDF | 页数：6 | 浏览次数：28 | 上传日期：2013-12-14 16:46:54 | 文档星级：
    第九届中国计算机图形学大会论文集基于块匹配和边缘导向的图像插值算法幸刘辉‘ ，张彩明1‘ 2+，付树军3，余曦晨11( 山东大学计算机科学与技术学院，济南25叭01)2( 山东财经大学山东省数字媒体技术重点实验室，济南250014)3( 山东大学数学学院，济南250014)BIock· m atched andEdge- di rected I m age Interpol ati on士LI UH ui l ，ZH AN GCai · M i ngl ，2+，FUShu- J uIl 3，YUXi - chenl1( Depanm ent of com putersci ence andTechnol o影，shandong U ni vers时，J i n锄250l ol ，Chi na)2( sh姐dongProvi nci aI Key Laboratory ofD西tal M edi a1hl l Il ol ogy，Shandonguni vers时ofFi n锄ceaIl d Econom i cs，J i nafl250014，Chi na)3( Depam nent ofM athem ati cs，ShandonguniVerslty，Ji啪25010l，China)+Correspondi ng aum or：E—m al l ：czh锄g@ sduedu．cnAbst ract ：N ew edge- di rectedIow - resol uti oncovari aIl ce and geom etri c dual i ty．In thi s p邳咛r，、ve anal ysi sm ethod．A new structuralsi m i l ari ty based m odeIesti m atedby sel ecti ng m atchi ngbl ocks vi a thi s m odel adapti vel y．Anewi terati veal gori t№for i m ages i nter口ol ati oni s al sogi ven based on m i s m odel lExperi m ental resul ts Showthat l he newal gori thmcan suppress the ani facts卸dpreseⅣe i m age edgem uch bene r．Kevw ords：i rnage i nter口ol ati on；bl ock m atch；w ei ghtedl eastsquares；edge· di rectedi nterpol ati on aIgori m m 州ED I)an adapti veaggressi ve m ocl eIi nterpol atesthehi gh—resol uti onIocaIi m agesf如mi m agesbyunder the assum pti ons oft、vo ki nds of covari ance m i sm atch pm bl em s i l l N ED Ii s D 陀sen也d岫thi s D apeL The covari ance coeffi ci entsstabi l i ty property ofcan be摘要：模型估计协方差系数来进行图像插值．本文N EDI方法中的两种协方差不匹配问题进行了分析，并提出了以结构相似度来自适应选择匹配块进行协方差估计的模型，基于该模型提出了一种新的图像插值迭代算法．实验结果表明本文所提出的方法能更好地抑制人工痕迹产生和保持图像边缘清晰．关键词：图像插值；块匹配；加权最小二来：协方差估计：边缘导向边缘导向的图像插值算法( N EDI) 基于协方差的局部稳定性假设和几何对偶性假设，通过自适应回归图像插值是一种基于已知的低分辨率图像构造高分辨率图像的图像处理操作，其被广泛应用在医学图像处理、远程摇杆、消费电子等领域。随着数字信息技术的发展，数字图像涉及到了社会生活的越来越多的领域，但由于采集设备和采集条件的限制，往往只麓获得分辨率较低的图像。因此，从采集到的低分辨率图像获得高分辨率图像有了较大的应用。传统的基于核函数的图像插值算法，如最近邻插值、双线性插值和双三次插值【l 】等，这类算法实现简单，具有较高的效率，但在插值过程中会导致图像边缘的：，产生锯齿或振铃现象。由于人类视觉系统对边缘的敏感，这类算法有着较差的视觉效果。针对传统插值算法中的问题，文章[ 2．5】提出了基于对局部图像特征分析，通过在低分辨率图像提取特征，根据特征进行局部自适应插值的方法。这类算法结果的好坏与特征检测的准确性有着很大的关系。由于特征检测本身就是一个有待解决的问题，因此，这类算法的效果具有一定的局限性。根据图像特征之间的相似性，文章[ 6．9】提出了基于统计和学习的插值算法，这类算法通过统计或训练来获得图像特征的先验知识，然后根据先验知识和己知的低分辨率像素来估计高分辨率像素。这类算法具有较高的时间复杂度，而且算法的效果与训练集的好坏直接相关，对于复杂多变的自然图像，很难找到满足于所有图像的训练集。因此这类算法主要被用在具有较强针对性的领域，比如人脸图像的处理。为了更好的提高插值算法在边缘处的效果，基于边缘导向的插值算法被提出来。基于边缘导向的插值算法是一类以边缘检测为基础的图像插值算法，这类算法的思想主要是基于图像的几何规则性，即图像像素值在垂直于边缘的方向上比沿着边缘方向变化更快，沿着边缘方向进行插值能够更好的保证边缘不被：，从而得到更好的视觉效果。根据边缘检测方式的不同可以将其分为两类：基于显式边缘检测的插值算法和基于隐式边缘检测的插值算法，后面简称为显示和隐式。显式算法[ 10—16】根据判断图像边缘或纹理方向来选择插值方向，由于显式算法一般根据有限的方向，如垂直、水平及两对角线方向等来判断边缘方向，这就限制了边缘方向检测的准确性，因此，显性算法的效果具有一定的局限性。隐式算法通过寻找像素与邻域像素之间的几何关系，来隐式指示边缘方向，并通过这种关系进行自适应边缘方向插值。与显式算法相比，隐式算法能更好的适应各种边缘方向，因而能够产生更好的视觉效果。比较著名的隐式算法为文章【17】所提出的N EDI算基金项目：国家自然科学基金( 60933008，6102叭0600l ，6l 103150) ，188宝金博页面版部博士点基金( 2叭10131130004)作者简介：刘辉，男，1989年生，硕士研究生，主要研究方向为图像去噪、图像插值张彩明，男，1955年生，教授，博士生导师，主要研究方向为计算机辅助几何设计，医学图像处理和信息可视化。付树军，男，1968年生，副教授，硕士生导师，主要研究方向为图像处理、偏微分方程、小波分析。余曦晨，男，1989年生，本科生，主要研究方向为计算机图形学。133

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