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1、圖像插值算法研究重慶大學碩士學位論文學生姓名：鄧彩指導教師：朱冰蓮教授專業(yè)：信號與信息處理學科門類：工學重慶大學通信工程學院二O一一年四月ResearchofImageInterpolationAlgorithmAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByDengCaiSupervisedbyProf.ZhuBinglianMajor：SignalandInformationProcessin
2、gCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2010重慶大學碩士學位論文中文摘要摘要圖像插值在圖像處理領域發(fā)揮著重要作用，它被廣泛的應用于各種領域中。傳統(tǒng)插值算法模型簡單，計算量小。它們之間的區(qū)別在于映射點周圍像素序列的取法不同。線性算法對于圖像的光滑區(qū)域已能達到較好的視覺效果，但是它們不能很好的處理圖像的邊緣細節(jié)部分，從而導致放大圖像的邊緣細節(jié)模糊。由于邊緣質量好壞影響圖像的主觀評價，于是學者提出了很多基于邊緣保持的插值算法，本論文對目前流行的該類算法
3、進行了分析總結，發(fā)現許多算法雖然得到了較好的插值精度，但卻需要復雜的運算量做支撐，實時性不好。數據融合技術通過組合不同方向上的信息獲得比單方向更準確的信息，既能改善圖像的主觀視覺效果又能減少算法的運算復雜度。所以，為了提高算法的實時性，不少學者將數據融合技術引入到圖像插值算法中。目前一些基于融合思想的插值算法雖然在插值速度上有所突破，但在融合方法的設計上考慮的并不充分，導致插值的主觀視覺效果改善并不明顯。為此，本論文提出了一種改進的多方向融合插值算法。首先進行區(qū)域類型判斷，對平坦區(qū)域采用線性算法進行插值；對邊緣區(qū)域則采用改進算法進行插值。改進算法充分考慮44?鄰
4、域內待插點沿水平、垂直和對角六個方向上的估計值，然后結合方向梯度和垂直距離兩個權重因子，進行數據融合獲得最終插值。大量的實驗數據與效果圖驗證了本文提出算法的可行性和有效性。改進的多方向融合算法能使放大圖像的邊緣更自然而清晰，取得更好的紋理效果，且獲得了更高的平均梯度值和更小的運算時間，實時性增強。對全彩色圖像進行插值時，關鍵在于選擇合適的顏色空間，本論文選擇了面向視覺感知且獨立于設備的顏色空間：HSI空間。本文還研究了基于CCD圖像的彩色插值算法。為了降低數字相機的成本與體積，生產廠家通常會采用單片CCD圖像傳感器，并在其表面覆蓋一層彩色濾波陣列CFA，它使得每
5、個像素只能獲得物理三基色其中的一個分量。為了獲得全彩色圖像，就必須設計一種彩色插值算法以獲得缺失的另外兩個通道信息。本文在分析了典型算法和部分新算法的優(yōu)勢與不足之處后，提出了一種結合方向權重的彩色插值算法。提出的算法區(qū)別對待強邊緣、弱邊緣和平坦區(qū)域，在恢復缺失通道信息的時候充分結合色差準則、通道間的相關性以及多方向權重信息。且該算法能使重建的全彩色圖像獲得較好的視覺效果、較高的平均梯度值、較小的歐式距離以及較少的耗用時間。關鍵字：圖像插值；數據融合；方向梯度；Bayer濾波陣列；去馬賽克I重慶大學碩士學位論文英文摘要AbstractImageinterpolat
6、ionplaysanimportantroleinimageprocessingarea,anditiswidelyusedinvariousfields.Traditionalinterpolationalgorithmsaresimpleandeasilyrealized.Thedifferencebetweentraditionalalgorithmsisthewayofgettingthepixelsaround.Thoughtraditionalalgorithmsachievegoodvisualeffectinflatares,buttheycan
7、’tprocesstheedges,texturesandsoon,whichleadstheedgedetailstobefuzzyintheenlargementimage.Becauseofthesubjectiveevaluationofimagequalityismainlyaffectedbytheedge,somescholarsproposemanyedge-directedinterpolationalgorithms.Thispaperanalysiskindsofmethodspopularnowadays,andfindsoutthatm
8、anyinterpola
