数字图像插值论文

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1、兰州大学硕士学位论文数字图像插值姓名：刘俊华申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：万毅20100601摘要数字图像插值问题自上世纪六十年代被提出来之后，出现了很多插值算法。并且由于其广泛地应用在医学成像诊断、图像去马赛克、遥感图像几何校正、视频大小转换等领域，目前它仍旧是数字图像处理中的研究热点之一。在本文中，我们对近些年来提出的图像插值算法进行了综述，并针对传统图像插值算法中存在的锯齿现象和模糊现象，提出了三边滤波图像插值算法TFI。该算法基于自然图像边界形状平滑的假设，在插值时试图通过抑制图像边界凸

2、出的像素点来达到抑制锯齿现象的目的。它先是根据图像的边界程度信息和空间像素点的距离信息，来确定待插值点周围四个最近邻点的加权系数，然后根据这四个点的加权平均求出未知点的初始估计。其次，为了得到更加清晰的图像边界，我们引入了初始估计值与四个最近邻点的光强相似度信息，来对这四点的加权系数进行校正，进而据此得到最终的估计值。仿真结果表明，TFI算法比起实验中对比的其它几种插值算法，能够产生更加清晰锐利的边界，并且在较大物体的边界区域，基本上能够完全抑制锯齿现象的产生。但是在细纹理区域(如对应单像素点物体的边界情况)，锯

3、齿现象并不能有效地消除。为此，我们又提出了改进的TFI算法(MTFI)，它采用的是周围三个邻近点的加权平均而非四个。该算法对细纹理区的边界效果有所改观，尤其是当边界方向在45。或135。角方向附近时，锯齿现象基本上己不存在。我们提出算法的另一个特点，就是它们实现起来都比较简单，并且效率也比较高。对于我们的测试图像，实验表明，它们所耗费的时间比三次B．Spline插值还略为少一些。此外，为了进一步提高算法的效率，我们还可以把根据光强相似度进行边界清晰度校正的那一步骤省去，但这样一来模糊现象就无法去除了，不过这却能在

4、效率和性能之间为用户提供另外一个选择。关键词：图像插值，图像放大，图像重采样，边界平滑，边界程度，光强相似度。AbstractTheproblemofdigitalimageinterpolationwaspostedin1960s，andfromthenon，manytechniqueshadbeenproposed．Asitisrequiredinmanyapplicartions，suchasmedicalimagingandforensics，imagedemosaicking，remoteimagege

5、ometricrectification：videosizeconversion?andSOon，imageinterpolationisstillapopularresearchtopicintheareaofimageprocessingatthepresenttime．Inthisthesis，wenotonlygivealloverviewoftherecentlyproposedimageinterpolationtechniques，butalsodeviseanewschemecalledtrila

6、teralfilteringinterpolation(TFI)，todealwithproblemsofcontourjaggiesandblurringarti—factsinconventionalimageinterpolationmethods．Theproposedmethodutilizesthesmoothvaryingbehaviourofnaturalimagecontours，andtriestoovercomecontourjaggicVsbysuppressingcdgcCOIIVCXc

7、ornerpixcls．Itfimtgivesaprimaryestimateofunknownpixelsbytheirfournearestneighbourswithproperweights，whicharedeterminedbythecorrespondingedgedegreeinformationandspatialdistance．Then，inordertogivesharperedges，photometricsimilaritiesareintro-ducedtofllrthcrrefin

8、etheweights，basedonwhich，finalestimateofunknownpixelsobtained．SimulationresultsshowthatTFIproducessharperedgesthanalmostallcomparedinterpolationmethods，andlittlejaggiesalongrelativelylarg