基于内容感知的图像非等比例缩放赵朝杰朱虹黎璐董敏袁承兴

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1、赵朝杰等：基于内容感知的图像非等比例缩放3基于内容感知的图像非等比例缩放赵朝杰朱虹黎璐董敏袁承兴（西安理工大学自动化与信息工程学院，西安，710048，zhaochaojie1987@yahoo.com.cn）摘要：数字图像在进行行列非等比例缩放时，按照常用的仿模拟图像的缩放方法，会导致缩放后景物结构因为纵向和横向的大小改变不一致而产生畸变。为此，本文采用对图像进行能量描述的方法，使图像中不同内容的景物具有不同的能量。特别地，对所圈定的敏感区域，进行能量提升处理。这样，在缩放过程中，寻找表示非重要内容的低能量线，对这些低能量线进行删除或插入操作，就可以维持重要内容不发生畸变。实验结果表

2、明，本文所提出的方法在对行列进行非等比例缩放时，具有很好的抗畸变性能。关键词：图像缩放；内容感知；低能量线Non-proportionalresizingofimagebasedonContent-AwareZHAOChao-jie,ZHUHong,LILu,DONGMin，YUANCheng-xing(TheCollegeofAutomationandInformationEngineeringofXi’anUniversityoftechnology,Xi’an,710048)Abstract:Intheranksofnon-proportionalscaling,thefeatu

3、resofthedigitalimagewithcommonlysimulation-likeimagescalingmethodwillleadtodistortioninthesizeafterscalingbecauseoftheinconsistenciesofthechangesinthesizeofverticalandhorizontalstructure.Therefore,thispaperdescribestheenergyoftheimageinordertoenduethedifferentelementsoftheimagewithdifferentenerg

4、y.Inparticular,thesensitiveregionofdemarcationwillbeupgradedinenergy.Thus,intheprocessofscalingtheselow-energylineoftheNon-importantcontentwillbediscoveredanddeletedorinsertedinordertoavoidtheimportantpartoftheimagefromdistortion.Theexperimentalresultsshowthatthemethodpresentedinthispaperhasagoo

5、danti-distortionperformanceintheranksofnon-proportionalscaling.Keywords:imagescaling；content-aware；low-energyline赵朝杰等：基于内容感知的图像非等比例缩放31引言随着图像媒体信息应用的广泛性以及数字图像获取的便利性的提高，如今多样性的显示设备对数字媒体提出了更高的要求，很多场合下，需要对原始图像进行非等比例缩放。这样，就需要采用某种方法，使图像在缩放的过程中其内容不发生大的畸变。图像缩放最简单的方法[1]，就是等间隔重采样或者是等间隔的插值计算的方法。这类方法存在的一个问题是

6、，如果按照长宽等比例缩放，则目标物不会发生畸变。但如果是按照长宽非等比例缩放时，就会发生畸变。针对这一问题，文献[2]提出了通过定义图像中描述景物内容的低能量线，不断删除或复制低能量线的方法来完成在非等比例缩放时最大限度地保持景物的原貌。然而，该方法对重要信息与非重要信息的描述是基于能量线来完成的，依照该文献的能量函数的定义，纹理越丰富的地方，被保留下来的可能性越大。当所需要保持的内容是纹理不十分丰富的时候，采用这种方法也会导致一定程度的目标畸变，为此，本文提出了能量检测线与敏感区能量提升相结合的方法，完成对图像内容的能量描述，尽可能地在图像非比例缩放时保持主要的景物不发生大的畸变。赵

7、朝杰等：基于内容感知的图像非等比例缩放32．图像内容的描述2.1能量函数的定义考虑到图像中景物的边缘维持着景物中的各个目标的结构，如果能够被忽略的地方，一定是属于一个区域的比较平坦的部分，为此，本文采用Sobel算子得到的差分幅值的大小来定义每个像素点上的能量。设图像为，定义其每个像素点能量函数为：（1）其中，根据以上的定义，就可获得该图像的能量矩阵为。2.2低能量线的选取低能量线在这里是指图像中横向或纵向方向上的，在图像中起非主要作用，忽略后