局部自适应非线性图像放大算法

第２２卷第１１期

２０１０年１１月

计算机辅助设计与图形学学报

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ—ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ＆ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ

Ｖ０１．２２Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１０

局部自适应非线性图像放大算法

夏海宏，沈

笠，冯结青‘

３１００５８）

（浙江大学ＣＡＤ＆ＣＧ国家重点实验室杭州

（ｍａｈａｉｈｏｎｇ＠ｃａｄ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）

摘要：已有的基于相关性检测的图像缩放算法所检测的边缘方向较少，并且只考虑了边缘特征的常数相关性，有时难以发掘像索之间所蕴含的关联性．为此，提出一种基于相关性检测的非线性图像放大算法．在检测图像中像素

的相关性时，充分考虑像素之间潜在的相关方向；在检测相关性的过程中引入针对图像边缘特征的线性和二次相关性检测，用常数、线性或者二次函数来拟合像素之间的关系，从而更全面地描述像素之间的相关性，即图像的边缘特征，使得图像在放大过程中沿着图像的边缘特征进行，有效地消除ｒ放大图像的模糊同题．实验结果表明，该算法具

有良好的局部性，适合于ＧＰＵ并行实现．

关键词：相关性；非线性；拟合；图像缩放中图法分类号：ＴＰ３９１

ＡＬｏｃａｌｌｙ—ＡｄａｐｔｉｖｅＮｏｎｌｉｎｅａｒＩｍａｇｅＺｏｏｍｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ

Ｘｉａ

Ｈａｉｈｏｎｇ，ＳｈｅｎＬｉ，ａｎｄＦｅｎｇＪｉｅｑｉｎｇ。

Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ

（ＳｔａｔｅＫｅｙ

ｏｆＣＡＤ＆ＣＧ．ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ

３１００５８）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｉｍａｇｅｒｅｓｉｚｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓａｎｄ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ；ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ；ｉｍａｇｅｒｅｓｉｚｉｎｇ

图像缩放就是改变图像的分辨率，即根据源图像的像素分布以及图像特征重构出新分辨率下目标图像的像素颜色值，所以有时又被称为图像重采样、图像插值［１］等．图像缩放是图像处理中一项很重要的基本操作，并且随着信息技术的迅速发展，它在互联网、医学图像处理、数字电视等领域，以及手机、相机等诸多数码设备上有着广泛的应用，如为解决手机、摄像头分辨率不够氇日节不够清晰而进行的图像

放大；为解决互联网带宽受限、显示屏幕较小而进行的图像缩小；为解决不同显示设备之间分辨率不同而进行的图像重采样等．

理论上，图像缩放可以看作一个二元函数重构与重采样的问题．若图像上像素（ｉ，．『）处的颜色值为．厂ｆ，，图像大小为Ｍ×Ｎ，现要将图像缩放至Ｐ×Ｑ，则其过程可以描述如下：假设ｆ（ｘ，ｙ）是定义在二维

区域上的一个函数，首先根据｛＾，）剖州重构函数

收稿日期：２００９～１２—１５Ｉ修回日期：２０１０—０４－１２．基金项目：国家自然科学基金（６０８７３０４６，６０９３３００７）；国家科技支撑计划（２００７ＢＡＨｌｌｌ３０２）．夏海宏（１９８６一），女．硕士，主要研究方向为图像缩放；沈笠（１９８４一），男，博士研究生。主要研究方向为实时绘制（ｓｈｅｎｌｉ＠ｃａｄ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）ｌ冯结膏（１９７０～），男，博士，研究员。博士生导师。论文通讯作者，主要研究方向为计算机图形学、计算机动画、ＣＡＧＤ（ｊｑｆｅｎｇ＠ｃａｄ．ｚｉｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）．

万方数据

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