一种图像插值方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像插值方法、装置、设备及介质。该方法包括：获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；根据预设曲线得到与所述邻域整数坐标对应的权重系数；根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值。本发明专利技术实施例的技术方案，解决了对图像进行插值时无法保持图像细节和像素间过渡的平滑性的问题，实现插值后的图像能最大程度地保持图像细节且像素间无马赛克效应的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种图像插值方法、装置、设备及介质
本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像插值方法、装置、设备及介质。
技术介绍
在图像处理中经常用到插值算法，比如图像配准、图像空间变换等场景。图像的变换包括但不限于平移、旋转、缩放等仿射变换和非刚体变换都是在浮点数空间进行的，但是图像的像素是在整数空间的，因此从浮点数到整数需要一个近似，要求这种近似能最大的保留原图的信息且像素间过渡自然，这种近似方式就是图像插值算法。常见的图像插值算法包括最近邻插值、线性插值、样条插值以及更高阶的插值方法。越高阶的插值方法得到的图像越平滑，但是细节损失越严重，比如最近邻插值是0阶，线性插值是1阶，线性插值比最近邻插值更平滑，但是细节丢失更严重，更高阶的插值方法这种现象会更加严重。在一些应用场景中，比如在医学图像中，需要尽量的保持细节，但是又希望像素间过度平滑。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种图像插值方法、装置、设备及介质，以实现使插值的图像既能保持图像细节，又可以使像素间过渡平滑。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像插值方法，该方法包括：获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；根据预设曲线得到所述邻域整数坐标对应的权重系数；根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像插值装置，该装置包括：参考灰度值获取模块，用于获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；权重系数获取模块，用于根据预设曲线得到所述邻域整数坐标对应的权重系数；插值灰度值获取模块，用于根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种图像插值设备，其中，所述图像插值设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任意实施例所提供的图像插值方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任意实施例所提供的图像插值方法。本专利技术实施例通过获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；根据预设曲线得到与所述邻域整数坐标对应的权重系数；根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值，解决了对图像进行插值时无法保持图像细节和像素间过渡的平滑性的问题，实现插值后的图像能最大程度地保持图像细节且像素间无马赛克效应的效果。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种图像插值方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的预设参数为5时得到的插值图像；图3是本专利技术实施例一中的预设参数为8时得到的插值图像；图4是本专利技术实施例二中的一种图像插值方法的流程图；图5是本专利技术实施例二中的将不同预设参数对应的预设曲线映射到预设范围的示意图；图6是本专利技术实施例三中的一种图像插值装置的结构图；图7是本专利技术实施例四中的一种图像处理设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种图像插值方法的流程图，本实施例可适用于对图像进行插值的情况，该方法可以由图像插值装置来执行，具体包括如下步骤：S110、获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与邻域整数坐标对应的参考灰度值。为了使图像更加清晰，可通过像素插值的方法将图像提高到指定的分辨率。在进行插值时，获取插值图像中待插值的像素坐标，在该像素坐标插入图像灰度值。待插值的像素坐标为浮点坐标，根据一个待插值的浮点像素坐标，得到其整数邻域坐标，可选的，在一维图像插值中，获取待插值的浮点像素坐标的2邻域整数坐标，在二维图像插值中，获取待插值的浮点像素坐标的4邻域整数坐标，在三维图像插值中，获取待插值的浮点像素坐标的8邻域整数坐标。更进一步，获取的邻域还可以包括其相邻坐标像素的再相邻坐标像素。如在一维图像插值中，获取待插值的像素坐标的4邻域整数坐标，在二维图像插值中，获取待插值的像素坐标的8邻域整数坐标，在三维图像插值中，获取待插值的像素坐标的14邻域整数坐标。插入的图像灰度值通过与待插值的浮点像素坐标相邻的整数坐标对应的灰度值得到。可选的，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值，包括：对所述浮点像素坐标中的每个坐标值均进行取整处理，得到与所述浮点像素坐标对应的整数坐标；获取与所述邻域整数坐标对应的灰度值作为参考灰度值，对所述浮点像素坐标中的每个坐标值均进行取整处理，得到与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标；获取与所述第一整数坐标对应的灰度值。对待插值图像进行取整处理，可进行向下取整或向上取整操作。得到与浮点像素坐标对应的第一整数坐标。示例性的，当对一维图像进行插值时，获取待插值的像素坐标的2邻域整数坐标，待插值浮点像素坐标为0.65，进行向下取整操作得到第一整数坐标为0，将第一整数坐标加一或者对待插值坐标进行向上取整，得到第二整数坐标为1。分别获取第一整数坐标与第二整数坐标对应的灰度值，用以获取待插值浮点坐标处的灰度值。S120、根据预设曲线得到邻域整数坐标对应的权重系数。邻域坐标为与待插值坐标相邻的整数坐标，在根据与待插值坐标相邻的整数坐标对应的灰度值计算插值灰度值时，需获取各整数坐标对应的灰度值的权重系数。通过预设曲线或预设函数获取与邻域整数坐标对应的权重系数，将各整数坐标对应的灰度值分别乘以对应的权重系数，进而通过乘以权重系数的灰度值得到插值灰度值。S130、根据参考灰度值和权重系数得到与浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于差值灰度值对待插值图像进行插值。将各参考灰度值和对应的权重系数相乘，将所有乘以权重系数的参考灰度值相乘得到与浮点像素坐标对应的插值灰度值，将插值灰度值根据待插值的浮点像素坐标插入，得到插值图像。可选的，根据如下公式计算插值灰度值；其中，wn表示第n个邻域整数坐标对应的权重系数，共有N个邻域整数坐标；gn表示第n个邻域整数坐标对应的灰度值，g表示插值灰度值。n为自然数。N为设定值的整数。如图2和图3所示，图2为L值为5时得到的插值图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像插值方法，其特征在于，包括：/n获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；/n根据预设曲线得到与所述邻域整数坐标对应的权重系数；/n根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像插值方法，其特征在于，包括：
获取待插值图像中待插值的浮点像素坐标，获取与所述浮点像素坐标对应的邻域整数坐标及与所述邻域整数坐标对应的参考灰度值；
根据预设曲线得到与所述邻域整数坐标对应的权重系数；
根据所述参考灰度值和所述权重系数得到与所述浮点像素坐标对应的插值灰度值，基于所述差值灰度值对所述待插值图像进行插值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述邻域整数坐标的数量为至少两个；所述根据预设曲线得到与所述邻域整数坐标对应的权重系数，包括：
将所述浮点像素坐标与各邻域整数坐标作差，得到差值；
根据所述差值和所述预设曲线得到与各邻域整数坐标对应的权重系数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据如下公式计算各邻域整数坐标对应的权重系数；



其中，w为权重系数；D表示待插值图像维度；i表示对应i维度值；S_Func表示预设曲线；abs表示取绝对值操作；float_coordi表示i维度值的待插值的浮点像素坐标；interger_coordi表示与所述i维度值的待插值的浮点像素坐标对应的i维度值的邻域整数坐标。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设曲线包括：
S_Func(p)＝1-sigmoidL(p)
其中，L为预设参数，p为差值，S_Func(p)为所述差值p对应的权重系数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值和所述预设曲线得到与各邻域整数坐标对应的权重系数，包括：
将所述预设曲线映射到预...

【专利技术属性】
技术研发人员：加冯刚，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31