对滤波器的图像数据内插质量的检验方法技术

一种对滤波器的图像数据内插质量的检验方法。该方法是将长度为Ｎ、系数为ｈ↓［１］，ｈ↓［２］，Λ，ｈ↓［Ｎ］的滤波器的原消失矩ｉ定义为自变量ｘ，并取任意实数，将连续消失矩函数定义为：ｙ＝＊ｈ↓［ｋ′］ｋ↑［ｘ］，其中，ｈ↓［１］′，ｈ↓［２］′，Λ，ｈ↓［Ｎ］′是由内插滤波器和冲击函数之间差值所得到的新的滤波器的系数；做出该函数的连续消失矩曲线图形，该曲线与水平坐标轴比较，曲线越靠近水平坐标轴，表明滤波器的图像数据内插质量越好。本发明专利技术提出了连续消失矩曲线，与通常所定义的消失矩概念不同，该曲线不仅包含整数消失矩，同时也包含消失矩为分数的情况，以及消失矩的变化趋势，因此能够对滤波器的衰减特性进行更细微的了解。采用本发明专利技术方法得出的检验结论与实验结果完全相符。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对滤波器的图像数据内插质量好坏进行检验的

技术介绍
现有技术中，人们在对滤波器的图像数据内插质量好坏进行检验时，通常采用傅立叶特性来检验内插核函数内插质量的优劣。但在实际检验时发现，采用傅立叶特性来检验滤波器的图像数据内插核函数内插质量好坏所得出的结论与实验数据之间出现了矛盾，即采用傅立叶特性来检验滤波器的图像数据内插核函数内插质量的优劣并不准确。由于滤波器的图像数据内插核函数的傅立叶特性是核函数的幅频特性，而内插时所用滤波器是内插核函数的采样值。因此滤波器的图像数据内插核函数的傅立叶特性只能作为预计滤波器内插核函数内插性能的一个参考，故，有必要寻求一种与实验结果一致的滤波器图像数据内插核函数性能的检验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术对滤波器的图像数据内插质量好坏检验的结论并不准确的问题，提供一种。本专利技术提供的，是通过以下步骤完成的(1)对于长度为N、系数为h1，h2，Λ，hN的滤波器，将原消失矩i定义为自变量x，并取任意实数，将连续消失矩函数表达式定义为y=Σk=1Nhk′kx---(1)]]>其中，h1′，h2′，Λ，h′N是由内插滤波器和冲击函数之间差值所得到的新的滤波器的系数；(2)对于上述滤波器，根据连续消失矩函数表达式，绘出连续消失矩曲线图形；(3)检验结果将上述连续消失矩曲线与水平坐标轴比较，曲线越靠近水平坐标轴，表明滤波器的图像数据内插质量越好。对上述的检验方法，当取N＝6时，6点内插滤波器系数为h1，h2，Λ，h6，将内插滤波器系数补零，使内插点处对应冲击函数为1的响应，即hk′＝[h1，0，0，0，h2，0，0，0，h3，0，0，0，h4，0，0，0，h5，0，0，0，h6]，δk′＝，hk′′＝hk′-δk′其中k′＝1，2，Λ，M，其中M为内插滤波器补零后滤波器的长度，则连续消失矩函数表达式定义为y=Σk=1Mhk′′k′x---(2).]]>本专利技术的优点和积极效果本专利技术提出了用于检验滤波器数据内插质量的连续消失矩曲线，与通常所定义的消失矩概念不同，该曲线不仅包含整数消失矩，同时也包含消失矩为分数的情况。从概念上说，消失矩反映了函数衰减的快慢，因此用消失矩可以判定内插滤波器的局部特性。消失矩大的滤波器局部衰减快，因而能更好地利用局部信息。当滤波器有好的数据内插性能时，反映在消失矩曲线上则表现为曲线靠近水平坐标轴，比较平坦。对于具有p阶消失矩的滤波器，显然当x＝0，1，Λ，p-1时，y＝0。本专利技术定义的连续消失矩曲线除了可观察到这p个整数离散点外，还可以观察到这些离散点之间的分数点的情况，以及x＞p时消失矩的变化趋势，因此能够对滤波器的衰减特性进行更细微的了解。通过本专利技术的检验方法可以得出6×6全相位DCT内插核函数(即方法二)的内插质量好于6×6立方内插核函数(即方法一)的内插质量，这与实验结果完全相符(参见图1、图4、图5)。附图说明图1是采用本专利技术方法得出的滤波器内插核函数连续消失矩曲线示意图2是本专利技术对t所作规定的示意图；图3是500×500的原图像示意图；图4是先将500×500的原图像亚采样到250×250后，经6点立方核函数内插(即方法一)将图像变回500×500的结果示意图；图5是先将500×500的原图像亚采样到250×250后，经6点全相位DCT核函数内插(即方法二)将图像变回500×500的结果示意图。具体实施方式实施例1若滤波器系数为h1，h2，Λ，hN，其中N为滤波器的长度，则滤波器的消失矩定义为若有Σk=1Nhkki=0,]]>i＝0，1，Λ，p-1成立，则称此滤波器有p阶消失矩。当滤波器为单位冲激函数时，此滤波器和任意有限信号卷积得到的是原信号的值。对于内插而言，这时是无失真地恢复原信号。当讨论内插值和原值之间的误差大小时，应讨论内插滤波器和冲击函数之间差值所得到的新的滤波器的衰减特性。设由差值得到的新的滤波器为h1′，h2′，Λ，hN′，即hN′＝hN-δN，则连续消失矩函数表达式定义为y=Σk=1Nhk′kx]]>连续消失矩曲线以x为横坐标。这里把原消失矩i变成了x，i原来只为0或正整数，现在可为任意实数，作为一个函数的自变量。连续消失矩函数值y为纵坐标。坐标规定如图1所示。对于上述滤波器，绘出连续消失矩曲线图形；参见图1(a)；将上述连续消失矩曲线与水平坐标轴比较，曲线越靠近水平坐标轴，表明滤波器的图像数据内插质量越好。实施例2对于本专利技术的检验方法，当取N＝6时，6点内插滤波器系数为h1，H2，Λ，h6，将内插滤波器系数补零，使内插点处对应冲击函数为1的响应，即hk′＝[h1，0，0，0，h2，0，0，0，h3，0，0，0，h4，0，0，0，h5，0，0，0，h6]，δk′＝，hk′′＝hk′-δk′其中k′＝1，2，Λ，M，其中M为内插滤波器补零后滤波器的长度，则连续消失矩函数表达式定义为Σk=1Mhk′′k′x---(2).]]>根据上述方法，绘出连续消失矩曲线图形，参见图1，其中，图1(b)(c)(d)(e)分别表示t为0、0.25、0.5、0.75时的连续消失矩曲线图形，图1(a)是将上述四组曲线绘在同一图中的情况，其中虚线表示滤波器采用6×6立方内插核函数(即方法一)的连续消失矩曲线图形，实线表示滤波器采用6×6全相位DCT内插核函数(即方法二)的连续消失矩曲线图形，根据上述检验方法得出滤波器采用方法二的内插质量好于采用方法一的内插质量。该检验结果与实验结论完全一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对滤波器的图像数据内插质量的检验方法，其特征是所述检验方法通过以下步骤完成：（１）对于长度为Ｎ、系数为ｈ↓［１］，ｈ↓［２］，Λ，ｈ↓［Ｎ］的滤波器，将原消失矩ｉ定义为自变量ｘ，并取任意实数，将连续消失矩函数表达式定义为：　 　ｙ＝＊ｈ↓［ｋ］′ｋ↑［ｘ］（１）其中，ｈ↓［１］′，ｈ↓［２］′，Λ，ｈ↓［Ｎ］′是由内插滤波器和冲击函数之间差值所得到的新的滤波器的系数；（２）对于上述滤波器，根据连续消失矩函数表达式，绘出连续消失矩曲线图形； （３）检验结果：将上述连续消失矩曲线与水平坐标轴比较，曲线越靠近水平坐标轴，表明滤波器的图像数据内插质量越好。

【技术特征摘要】
1.一种对滤波器的图像数据内插质量的检验方法，其特征是所述检验方法通过以下步骤完成(1)对于长度为N、系数为h1，h2，Λ，hN的滤波器，将原消失矩i定义为自变量x，并取任意实数，将连续消失矩函数表达式定义为y=Σk=1Nhk′kx---(1)]]>其中，h1′，h2′，Λ，hN′是由内插滤波器和冲击函数之间差值所得到的新的滤波器的系数；(2)对于上述滤波器，根据连续消失矩函数表达式，绘出连续消失矩曲线图形；(3)检验结果将上述连续消失矩曲线与水平坐标轴比较，曲线越靠近水平坐标轴，表明滤波器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯正信，赵黎丽，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]