圖像放大是圖像處理中主要研究問(wèn)題之一,其主要目的是改變?cè)袌D像的尺寸,以滿足某種特定的要求,如:對(duì)醫(yī)療圖像進(jìn)行放大,以便醫(yī)生進(jìn)行診斷治療;把同一張圖像縮放成不同尺度,以滿足同一張圖像在不同分辨率的機(jī)器上顯示的要求。隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的逐漸提高,彩色圖像漸漸走進(jìn)人類的視野并取代了灰度圖像的位置,因此能夠及時(shí)有效地獲取清晰的彩色圖像顯得十分重要。本文主要研究彩色圖像放大問(wèn)題,提出了幾種基于變分正則的圖像放大模型,并對(duì)模型進(jìn)行求解。本文主要研究?jī)?nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.針對(duì)多通道彩色圖像放大問(wèn)題,建立二階TGV圖像放大模型,并利用交替方向乘子法求解。具體來(lái)說(shuō),在RGB彩色空間上,我們針對(duì)每個(gè)彩色通道分別進(jìn)行放大處理,進(jìn)而放大彩色圖像。數(shù)值結(jié)果表明,與原始對(duì)偶算法相比,無(wú)論是視覺(jué)效果還是定量比較,本文所提出的基于二階TGV的ADMM算法均取得了更好的放大效果。2.提出了基于非凸TGV正則的放大模型。非凸TGV正則結(jié)合了非凸與TGV正則的優(yōu)點(diǎn),可有效地保存圖像的邊緣信息。由于模型的非凸性,故在數(shù)值求解時(shí)采用IRLA算法。仿真實(shí)驗(yàn)表明,本文模型無(wú)論是在視覺(jué)效果還是在定量比較方面均優(yōu)于分?jǐn)?shù)階偏微分... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖像處理三個(gè)層次示意圖

乃?行畔ⅲ?進(jìn)而不能滿足實(shí)際的應(yīng)用要求，因此如何利用比較小的代價(jià)獲得質(zhì)量較高的高分辨率圖像具有相當(dāng)重要的研究意義。圖像放大的研究現(xiàn)狀圖像放大技術(shù)就是指在圖像處理過(guò)程中，通過(guò)一系列的處理將圖像從低分辨率轉(zhuǎn)換成高分辨率。比如將一個(gè)128*128的圖像放大成分辨率為256*256的圖像，其中增加了49152個(gè)像素點(diǎn)，也就是說(shuō)，為了放大這張圖像需要通過(guò)已知的128*128個(gè)像素點(diǎn)將近5萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn)的灰度值補(bǔ)充出來(lái)。圖像放大的核心就是利用已知像素點(diǎn)將需要補(bǔ)充的像素點(diǎn)的灰度值補(bǔ)充出來(lái)，該類技術(shù)的具體示意圖如下圖所示。圖1.2插值放大圖示其中，黑色方格表示原始圖像的像素點(diǎn)，白色為需要插入的數(shù)據(jù)。目前圖像放大技術(shù)主要分為兩種。一種是最常用的插值圖像放大技術(shù)[57-62]，一種是基于偏微分方程（PartialDifferentialEquation，PDE）的圖像放大技術(shù)。

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論51.3.1傳統(tǒng)的插值技術(shù)插值放大方法是圖像放大的經(jīng)典方法之一，插值技術(shù)主要是輸入一張低分辨率圖像，然后通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型的方法，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的高分辨率圖像。插值放大算法，可用下面表達(dá)式表示：()()()(,),,,outinxyImncxyIxy=(1.2)其中，()cx,y表示插值的權(quán)系數(shù)，(),inIxy表示輸入的低分辨率圖像，(),outImn表示輸出的高分辨率圖像。插值放大技術(shù)主要有最近鄰插值、雙線性插值[63-65]、雙三線性插值[66-70]、雙二次插值、三次樣條插值等。以下對(duì)最近鄰插值、雙線性插值、雙三線性插值進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。（1）最近鄰插值放大技術(shù)最近鄰插值放大技術(shù)的原理是任意插入點(diǎn)(),outImn的灰度值都來(lái)自于距離它最近的(,)inIxy的灰度值。其表達(dá)式如下所示：()()1111,,,..,2222outinImn=Ixystxmx+yny+(1.3)最近鄰插值放大技術(shù)是一種最簡(jiǎn)單的、算法復(fù)雜度最低、計(jì)算量最小的插值技術(shù)，然而該技術(shù)存在一定的缺陷，即放大效果較差，且容易出現(xiàn)鋸齒效應(yīng)。（2）雙線性插值放大技術(shù)雙線性插值法是從x，y兩個(gè)方向進(jìn)行插值運(yùn)算。雙線性插值是通過(guò)計(jì)算周圍四個(gè)像素點(diǎn)對(duì)即將插入點(diǎn)的影響。如果已知兩點(diǎn)0x和1x處的值分別為()0fx和()1fx，那么要計(jì)算兩點(diǎn)之間x的值，可以根據(jù)下面的公式計(jì)算：()(()())()010010xxfxfxfxfxxx=+(1.4)圖1.3雙線性插值示意圖雙線性插值算法可如圖1.3所示，其中A、B、C、D是原有的像素點(diǎn)，根據(jù)這些已知的像素值求得P處的灰度值。雙線性插值是先計(jì)算橫向插值影響，然后再計(jì)算縱向插值影響。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]圖像復(fù)原的模型和稀疏優(yōu)化算法研究[D]. 劉剛.電子科技大學(xué) 2015
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碩士論文
[1]基于TV正則的圖像放大模型及其實(shí)現(xiàn)[D]. 王佛榮.杭州電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3400568