一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法技术

本发明专利技术专利提供了一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法，首先根据源图像和目标图像的分辨率大小计算出缩放倍率，将源图像和目标图像的像素位置进行坐标化；然后基于牛顿二阶插值算法对源图像进行水平方向上的缩放得到中间图像；再根据中间图像对垂直方向、45度方向和135度方向进行边缘位置判断，通过计算三个方向选取像素点的二阶差分来和给定阈值比较确定插值点是否处于边缘区域，最终选择对应的算法计算得到目标图像的像素值。本发明专利技术可以对源图像进行任意倍率的无极缩放，同时根据了插值点所在邻域内源像素的相关性对图像的边缘区域进行了保护，缩放后的图像视觉效果比传统的算法更佳，且算法复杂度低，利于硬件实现。

An image scaling method based on Newton second order interpolation

【技术实现步骤摘要】
一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法
本专利技术属于图像缩放
，特别涉及一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法，适用于FPGA实现对图像进行缩放。
技术介绍
图像是人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息，表达信息的重要手段。图像缩放技术被广泛的应用于各类消费类电子产品、医学图像处理以及安防监控等领域中。图像是由离散的点阵构成，要对图像进行缩放处理，首先要提取原始图像中的像素数据，然后对像素数据进行处理得到目标图像。图像缩放的处理算法的种类很多，根据算法是否对边缘进行处理，可以大致分为两类。第一类是不考虑边缘信息的图像插值算法，如最邻近插值、双线性插值和双三次插值等一类经典的插值算法。这类算法在计算目标图像的像素时只通过其位置和邻域内的原始像素数据计算，不考虑边缘处的图像信息变化，缩放后效果不理想。其中，最邻近插值算法在实现过程中最为简单，但在处理后，目标图像会产生马赛克现象；双线性插值和双三次插值具有低通滤波效应，导致高频分量丢失，缩放后得到的目标图像会变得平滑。第二类是基于边缘的图像缩放算法，边缘检测算法有Sobel、Prewitt和Canny以及基于形态学的边缘检测算法。如江雯等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，根据源图像和目标图像的分辨率大小确定输入图像和目标图像的缩放倍率，将源图像和目标图像的像素位置进行坐标化；步骤b，坐标化后，对原始图像进行水平缩放，根据目标像素点映射到原始图像中的位置选择邻域内相关性最大的一组源像素，通过牛顿二阶插值算法计算水平方向的目标像素值得到中间图像；步骤c，根据水平缩放后的中间图像，同样根据其映射到中间图像中的位置选择3x3邻域内的一组源像素，然后对垂直方向、45度方向和135度方向的各组源像素进行边缘判断，对处于边缘区域的插值点进行融合计算得到目标像素值，处于平缓区域根据对应方向的源像素插值计...

【技术特征摘要】
1.一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，根据源图像和目标图像的分辨率大小确定输入图像和目标图像的缩放倍率，将源图像和目标图像的像素位置进行坐标化；步骤b，坐标化后，对原始图像进行水平缩放，根据目标像素点映射到原始图像中的位置选择邻域内相关性最大的一组源像素，通过牛顿二阶插值算法计算水平方向的目标像素值得到中间图像；步骤c，根据水平缩放后的中间图像，同样根据其映射到中间图像中的位置选择3x3邻域内的一组源像素，然后对垂直方向、45度方向和135度方向的各组源像素进行边缘判断，对处于边缘区域的插值点进行融合计算得到目标像素值，处于平缓区域根据对应方向的源像素插值计算得到目标像素值，插值计算采用的是牛顿二阶插值算法，需要插值点邻域内相关性最大的三个源像素点参与计算。2.根据权利要求1所述的一种基于牛顿二阶插值的图像缩放方法，其特征在于，在步骤a中，坐标化的方式为，将源图像中每个像素点水平和垂直方向上的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康，杨瑞琪，杨依忠，解光军，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34