基于Sobel算子的混合有理插值图像算法

应用传统的插值算法,在水平或垂直方向上不加区别地插入丢失的像素,会造成图像模糊、阻塞、振铃等伪像问题。为了解决此问题,提出基于Sobel算子的混合有理图像插值算法。运用该算法适应图像的变化边缘结构,在此基础上按照三次卷积插值流程建立插值曲面,再对图像进行下采样,实现图像的缩放。经实例验证,可以利用Sobel算子提取出图像的边缘特征,同时有效地对数字图像进行缩放,其峰值信噪比和结构相似性比传统算法有了较大提升。同时,运用该插值算法能有效地抑制图像缩放中的伪像问题,减少插值带来的噪声,基本满足图像插值过程中的噪声小、鲁棒性强、稳定可靠等要求。     

基于Canny边缘检测算子的雷达图像1/8插值改进算法

雷达扫描图像的图像信息单一,大部分为黑色背景,运用传统的1/8图像插值算法放大显示不仅运算复杂度高,处理延时大,而且会使雷达目标航迹的图像边缘十分模糊,难以得到满意的视觉效果。为此,结合Canny算子检测雷达扫描图像的边缘,提出了一种雷达图像1/8插值改进算法。实验结果表明,经本文算法插值放大的雷达扫描图像的目标边缘清晰,且算法复杂度较低,便于硬件实现,可实现实时图像缩放。目前该算法已成功应用于雷达站某系统的图像处理模块。     

自适应反距离加权法滤除椒盐噪声

针对传统降噪算法在去除椒盐噪声的同时,不能很好地保护图像边缘结构信息的问题,改进了自适应的反距离加权插值(IDWI)滤除椒盐噪声.该算法通过自适应选择滤波窗口,通过计算待处理图像椒盐噪声密度,自适应选择反距离加权的权值系数.最后将图像噪声点处的值替换成反距离加权的插值,此插值使用所选自适应窗口内非噪声点像素值的距离加权和.实验结果表明,该算法在滤除椒盐噪声上优于其它算法,滤除噪声的同时能更好地保留图像细节、有更好的峰值信噪比,改善图像视觉效果.     

沿自适应图像缩放算法

为了找到正确的图像边沿去进行插值，提出了一种改进的边沿自适应图像缩放算法.计算图像中各像素处不同边沿方向的相关度，用模糊度参数对检测出的边沿相关度进行过滤处理，将相关度值最小的方向预选为该像素的边沿方向，生成整幅图像的边沿信息表.根据物体边沿信息的连续性，利用延续度参数优化边沿信息，得到最终使用的边沿信息表.对于图像中存在边沿的区域，插值沿边沿方向进行.对于图像中不存在边沿的区域，采用传统的插值方法进行插值.仿真结果表明,在人造图像和自然图像中，该算法都能有效消除传统插值方法在物体边缘的模糊和锯齿现象.     

基于非线性四阶图像插值的亚像素边缘检测算法

为提高数字图像边缘检测的精度,提出了基于ENO的非线性四阶插值和Canny算子的亚像素边缘检测算法。本算法应用经典Canny算子检测图像边缘信息,对灰度图像进行处理得到梯度图像,然后在梯度图像上沿目标边缘的梯度方向进行基于ENO的非线性四阶插值,进行亚像素细分计算,对目标边缘进行亚像素精确定位。用所得到的边缘检测算法与基于正交多项式插值检测算法和基于三次多项式插值检测算法性能进行比较,仿真结果表明本文给出的基于ENO插值的检测算法不仅提高了图像的边缘检测能力,而且可以一定程度地克服噪声干扰。     

H．264／AVC运动补偿的高效插值结构设计

为了减少视频编解码标准H.264/AVC中运动补偿模块插值结构的硬件复杂度,提出了一种高效插值结构,包括"串行输入并行输出"亮度插值结构和只需要2个乘法器和1个加法器的色度插值结构.该插值结构采用串行输入的维纳滤波器来产生水平半像素点中间值;通过分析1/4像素插值的数据相关性来选取整像素点,优化1/4像素的滤波算法;通过分析插值窗口的重叠情况,采用垂直优先插值顺序;并且根据插值的分数像素点的不同读取不同大小的插值窗口.试验结果表明,与现有其他设计相比,该结构可以节省水平方向的6抽头FIR滤波器,减少了寄存器阵列的大小,并且节省了数据读取带宽.在H.264解码器上实现了该插值结构,仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构的硬件复杂度更低.     

一种视频缩放插值算法的FPGA实现

针对视频后处理信号,提出了一种视频缩放插值算法的FPGA硬件实现方案。实现过程中,插值系数采用矩阵形式存放,根据不同的设置,调用特定的系数矩阵,实现不同的缩放比例,在保证插值效果的同时,可支持多种分辨率的显示器输出。最后通过FPGA验证,满足视频图像缩放的要求。     

基于小波变换与双线性插值图像配比算法研究

插值算法常用在图像缩放中的像素点处理,目的是为了减少图像的失真和模糊.插值缩小技术可以使图像用小的信息量涵盖原图像的重要信息.插值放大技术可以使图像的分辨率提高,但同时容易出现块状和锯齿现象.为了尽量使复原图像更接近原始图像,它分析现有的常用三种插值算法(最近邻点插值、双线性插值、双三次插值),同时结合小波变换思想,提出了一种小波变换与插值的图像复原配比新方案.大量实验表明与传统的直接双线性插值复原图像以及小波与双线性插值结合重构图像相比,新方案的峰值信噪比、像素差值比、均方差都具有更为突出的优势.这种方案能有效提高图像复原的效果,并且具有普适性和灵活性,适合各类格式及尺寸图像处理.     

基于边缘细化的图像插值方法

针对图像放大过程中运算量大和边缘模糊问题,提出了基于图像边缘细化后进行插值的图像放大算法.利用改进的Prewitt算子对提取的图像边缘进行细化,获得较准确的边缘位置,再根据边缘位置和非边缘位置做不同的插值处理.实验结果表明:用本文算法对图像进行放大,能得到较理想的视觉效果,图像边缘无明显的锯齿现象,且该算法简单,易于实现.     

运动补偿的高效插值结构设计

为了减少视频编解码标准H.264/AVC中运动补偿模块插值结构的硬件复杂度,提出了一种高效插值结构,包括“串行输入并行输出”亮度插值结构和只需要2个乘法器和1个加法器的色度插值结构.该插值结构采用串行输入的维纳滤波器来产生水平半像素点中间值;通过分析1/4像素插值的数据相关性来选取整像素点,优化1/4像素的滤波算法;通过分析插值窗口的重叠情况,采用垂直优先插值顺序;并且根据插值的分数像素点的不同读取不同大小的插值窗口.试验结果表明,与现有其他设计相比,该结构可以节省水平方向的6抽头FIR滤波器,减少了寄存器阵列的大小,并且节省了数据读取带宽.在H.264解码器上实现了该插值结构,仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构的硬件复杂度更低.     

基于边缘方向插值的视频缩放算法及电路设计

阐述了一种沿边缘方向进行图像插值的缩放算法,并提出了基于该算法的一种视频缩放器电路的设计方案。该算法首先对数字视频图像帧采用拉普拉斯算子进行边缘检测,根据视频图像的动态阈值判定边缘区域和方向,得到二值化的帧图像的边缘信息。最后在边缘区域内边缘方向进行相位映射后,进行平行四边形线性插值。该算法的实现电路采用VerilogHDL语言描述,并在基于FPGA的视频处理平台上进行了原型验证。验证结果表明,插值后的图像边界更加清晰,消除了大比例缩放时线性插值的锯齿现象。     

图像混合插值缩放IP核的VLSI设计

为解决不同的输入视频源在固定分辨率的平板显示器件上无损显示问题,提出一种基于双线性和双三次混合插值的图像缩放算法及其硬件实现方法．基于混合插值算法,完成图像缩放IP核的VLSI设计．该IP核支持多种格式的输入源,无需外部存储器实现高精度的缩放功能,并作为嵌入式IP核在数字视频处理芯片DTV100B中进行功能验证正确．混合插值方法在保持图像细节和清晰度方面优于双线性插值,而在内部存储资源开支上不到双三次插值的1/2．     

高斯插值哑像素边缘检测算法的优化

针对传统的高斯插值算法运用在图像检测上定位不准确,定位精度随着所选择定位角度的不同而不同,效率低等问题,对高斯插值亚像素边缘检测算法进行了优化．首先,通过LOG算子获得像素级的边缘后,进行Hough变换,得到图像边缘的斜率和在垂线方向相应点,并设置新的坐标系;然后,利用泰勒级数插值法在新的坐标系下获取灰度值的方向梯度;最后,对变换后的亚像素梯度方向进行高斯插值计算．实验结果表明：优化后的方法比传统的算法可以得到更好的精度,更高的效率,且具有方向不变性,验证算法的精度达到0．05个像素,有效地提高了图像边缘提取的精确度．且将该算法运用于刀具几何参数的检测和视觉设备效果很好．     

自适应Canny算子边缘检测技术

采用Canny算子进行边缘检测时,梯度图像需要进行模非极大值抑制,然后求取双阈值提取边缘,但目前双阈值的求取无法避免人工设定的影响,试验表明,针对不同的图像采用相同的阈值,边缘检测效果差异很大.这一点限制了Canny算子在实际中的应用.针对这一问题,提出基于梯度幅度直方图和类内方差最小化自适应的确定高低阈值的方法,可针对不同的图像,实现双阈值的自适应提取,不需要人为设定任何参数,采用模糊控制技术提取边缘像素,实验结果证明了该算法的有效性.     

基于中值滤波与边缘插值的视频去隔行算法

针对去隔行图像质量下降问题,该文提出了基于中值滤波与边缘插值的视频去隔行算法,利用改进的运动检测算法精确地检测出象素的运动状态,分别对静止象素采用场复制,运动象素采用三点中值滤波以及不确定运动状态象素采用改进的基于边缘的行平均算法.仿真结果表明该文算法有效提高了去隔行的性能,重建图像质量佳,且其峰值信噪比和结构相似度都...     

基于线性插值法图像缩放的设计与FPGA实现

针对通用目的的图像缩放处理器对硬件资源要求较高的问题,提出一种占用资源较少的图像缩放硬件实现方案。根据线性插值算法进行图像缩放的硬件设计,其中行、列的插值运算共用一套运算电路,且该运算电路采用流水线结构来实现,从而在减少电路面积的同时提高缩放的速度。采用Design Compiler工具对电路进行综合,之后下载到Virtex XC6VLX550TFPGA芯片上进行验证。综合验证结果表明该方案与Catmull_Rom三次样条插值法设计相比,速度相当,但电路面积减少了4/5。     

噪声对边缘定位精度的影响

针对噪声对图像边缘检测等过程带来的极大干扰严重地影响了图像质量的问题,研究图像中所混有的白噪声对边缘定位精度的影响。采用一维灰度矩法与高斯拟合法这两种亚像素边缘定位法进行比较、分析,分别讨论了两种算法在偏移量不变、不同信噪比情况下,噪声对边缘定位精度的影响。实验结果表明,在对受噪声影响的图像进行边缘检测时,采用高斯拟合法能够有效地抑制噪声,提高检测精度,在信噪比SNR≥30dB时的分辨率精度能达到0.02个像素,而一维灰度矩亚像素边缘法无法达到该精度。     

Hough变换和区域分离-合并相结合的分割算法

针对传统区域分离-合并算法中过分割的问题,提出一种基于边缘提取和区域分离-合并相结合的分割算法。即利用Canny算子对图像进行边缘提取,得到边缘像素集。然后将像素集作为边缘线,采用区域分离-合并算法进行图像分割。由于Canny算子所提取的像素集是不完整的,所以需要用Hough变换对其进一步完善,得到连续的边缘线。该算法能够提高区域分离-合并算法的精确度,较好地解决其过分割的问题。实验结果表明,该算法有效。