本发明专利技术提供一种基于变换域的图像插值方法及其装置，其中方法包括：输入待处理的原始图像fO(m,n)；将其变换到频域后，根据频谱的不同，将所述原始图像fO(m,n)分割成灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fL(m,n)；根据对图像质量要求的不同，对所述灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fL(m,n)分别采用不同的方法进行插值；合并两类区域插值后的图像，生成经过插值的完整图像fN(m,n)。本发明专利技术提供的基于变换域的图像插值方法在保证细节质量的前提下，简化了计算量，并可降低噪声干扰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及数字图像处理
，尤其涉及一种基于变换域的图像插值 方法与装置。
技术介绍
在图像处理及显示系统中，插值是一种基本的技术手段。对图像的缩放、旋转以及 帧频变换，都必须通过插值运算来实现。而插值算法的优劣，直接决定了上述处理的效果和 速度。 现有的图像插值方法，如中国专利（【申请号】201010292556. 4)构造多个插值函 数，解决现有技术应用基于径向基函数进行图像插值时存在的拓扑不能保持的问题；中国 专利（申请号 ：200910001133.X)通过设置不同的偏向角，计算插值系数；中国专利（申请 号：201010301367. 9)为插值点选取其最邻近的2MX2M个原像素点组成的正方形点阵，并 根据选取的每个原像素点与插值点的距离得到每个原像素点对插值点的插值权重系数； 中国专利（申请号 ：201110230492.X)计算图像滑动窗口内任一插值点与四个原始像素点 之间的空间距离信息以及原始四像素点之间的光谱向量距离，计算空间距离的权值和光 谱向量距离的权值，然后计算总权值和该插值点的向量值实现插值；中国专利（【申请号】 200810028304. 3)主要针对ENO插值方法的边缘处理问题进行了改进；中国专利（【申请号】 200880126922.X)利用基于块的运动估计器来提供基于块的运动矢量，由该运动矢量对图 像进行校正，减少插值过程中的光晕效应；中国专利（【申请号】201010558745. 1)引入了相 似度概率作为高分辨率像素点估计时的权重，进而使得估计误差最小化，减少了边界处出 现的瑕疵。 上述现有方法在插值质量或是计算量、速度等方面各有优点，但都是针对整幅图 像进行处理，忽视了图像本身的内容特性以及用户对不同内容的关注度要求，因此难以兼 顾处理质量与速度，存在一定的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供的基于变换域的图像插值方法与装置，在保证细节质量的前提下，简 化了计算量，并可降低噪声干扰。 本专利技术提供一种基于变换域的图像插值方法，包括： 输入待处理大小为MXN的原始图像f〇(m,n)，m和n为所述原始图像空间域坐标 变量，其中m= 0，???，M-l，n= 0，???，N-I;; 将所述原始图像变换频域，并根据频谱不同将所述原始图像&(m，n)分割成灰度 剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fjm，n); 根据对图像质量要求的不同，对所述灰度剧烈区域fH(m，n)和灰度缓慢区域 fjm，n)分别采用不同的方法进行插值； 合并所述灰度剧烈区域fH(rn，n)和灰度缓慢区域fjm，n)插值后的图像，生成经过 插值的完整图像&〇11，11)。 进一步地，所述将所述原始图像变换频域，并根据频谱不同将所述原始图像 f〇(m,n)分割成灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fjm，n)包括： 对所述原始图像fdm，n)进行傅立叶变换以生成所述原始图像的频谱Fju，V)，变 换公式为：【主权项】1. 一种基于变换域的图像插值方法，其特征在于，包括： 输入待处理大小为MXN的原始图像片加，n)，m和n为所述原始图像空间域坐标变量， 其中m= 0,. . . ,M-1，n= 0,. . . ,N-1 ; 将所述原始图像变换到频域，并根据频谱不同将所述原始图像片加，n)分割成灰度剧 烈区域fH(m，n)和灰度缓慢区域片(m，n); 根据对图像质量要求的不同，对所述灰度剧烈区域fH(m，n)和灰度缓慢区域片(m，n)分 别采用不同的方法进行插值； 合并所述灰度剧烈区域fa(m，n)和灰度缓慢区域片(m，n)插值后的图像，生成经过插值 的完整图像fw(m，n)。2. 根据权利要求1所述的基于变换域的图像插值方法，其特征在于，所述将所述原始 图像变换频域，并根据频谱不同将所述原始图像fa(m，n)分割成灰度剧烈区域fH(m，n)和灰 度缓慢区域片(m，n)包括： 对所述原始图像片加，n)进行傅立叶变换W生成所述原始图像的频谱Fa(u，V)，变换公 式为：其中U和V为所述原始图像频 率域坐标变量，其中U= 0,. . . ,M-1，V= 0,. . . ,N-1 ; 通过高通滤波器对所述原始图像的频谱Fa(u，v)进行低频过滤，W获取高频频谱Fh(u,v)； 对所述高频频谱Fh(u，v)进行傅立叶反变换W生成原始图像中的灰度剧烈区域fH(m，n)，反变换公式为；根据所述原始图像fa(m，n)与所述灰度剧烈区域fH(m，n)对比W获取灰度缓慢区域fL(m,n)。3. 根据权利要求2所述的基于变换域的图像插值方法，其特征在于，所述高通滤波器 采用高斯高通滤波器，则截止频率为D。的高斯高通滤波器的传递函数为：其中假设图像在变换域中的最低频率为〇1，最高频率为Dh，则0。=值i+Dh)/2。4. 根据权利要求1~3任一项所述的基于变换域的图像插值方法，其特征在于，对所述 灰度剧烈区域采用=次方插值法，考虑目标像素的浮点坐标（i+u，j+v)的16邻域像素点， 目的像素f(i+u，j+v)的S次方插值计算公式为： f(i+u，j+v) = X出]X，其中，i，j为插值运算中图像像素坐标的整数部分，U，V为插值运算中图像像素坐标的小数部分， = 5. 根据权利要求1~3任一项所述的基于变换域的图像插值方法，其特征在于，对所述 灰度缓慢区域采用最邻近插值，若目标像素为f(i+u，j+v)，则其计算公式为：其中，i，j为插值运算中图像像素坐标 的整数部分，U，V为插值运算中图像像素坐标的小数部分。6. -种基于变换域的图像插值装置，其特征在于，包括： 输入模块，用于输入待处理大小为MXN的原始图像片加，n)，m和n为所述原始图像空 间域坐标变量，其中m= 0,. . . ,M-1，n= 0,. . . ,N-1 ; 分割模块，用于将所述原始图像变换频域，并根据频谱不同将所述原始图像片加，n)分 害喊灰度剧烈区域fH(m，n)和灰度缓慢区域片(m，n); 插值处理模块，用于根据对图像质量要求的不同，对所述灰度剧烈区域fa(m，n)和灰度 缓慢区域片(m，n)分别采用不同的方法进行插值； 合并模块，用于合并所述灰度剧烈区域fH(m，n)和灰度缓慢区域片(m，n)插值后的图 像，生成经过插值的完整图像fw(m，n)。7. 根据权利要求6所述的基于变换域的图像插值装置，其特征在于，所述分割模块包 括： 傅立叶变换单元，用于对所述原始图像片加，n)进行傅立叶变换W生成所述原始图像 的频谱Fa(u，v)，变换公式为：，其中U和V为所述原始图像频 率域坐标变量，其中U= 0,. . . ,M-1，V= 0,. . . ,N-1 ; 低频过滤单元，用于通过高通滤波器对所述原始图像的频谱Fa(u，V)进行低频过滤，W获取高频频谱Fh(u，v); 傅立叶反变换单元，用于对所述高频频谱Fh(u，V)进行傅立叶反变换W生成原始图像 中的灰度剧烈区域fa(m，n)，反变换公式为：对比单元，用于根据所述原始图像fa(m，n)与所述灰度剧烈区域fH(m，n)对比W获取灰 度缓慢区域片(m，n)。【专利摘要】本专利技术提供一种基于变换域的图像插值方法及其装置，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于变换域的图像插值方法，其特征在于，包括：输入待处理大小为M×N的原始图像fO(m,n)，m和n为所述原始图像空间域坐标变量，其中m＝0,...,M‑1，n＝0,...,N‑1；将所述原始图像变换到频域，并根据频谱不同将所述原始图像fO(m,n)分割成灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fL(m,n)；根据对图像质量要求的不同，对所述灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fL(m,n)分别采用不同的方法进行插值；合并所述灰度剧烈区域fH(m,n)和灰度缓慢区域fL(m,n)插值后的图像，生成经过插值的完整图像fN(m,n)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭小兰，
申请(专利权)人：长沙金定信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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