基于MLX90620的低成本红外热成像系统设计

开发了一种基于非制冷红外焦平面阵列的红外热成像系统.为降低成本,系统选用具有16 pixel ×4 pixel输出像素的红外焦平面阵列探测器MLX90620进行红外辐射强度探测.为获得高分辨率、高质量的红外图像,提出一种将多项式插值与双线性插值相结合的算法,先利用多项式插值提升热像分辨率至64 pixel×16 pixel,再通过双线性插值算法扩充分辨率至256 pixel ×64 pixel,对人体进行热成像实验表明:该算法在提高图像分辨率的同时,保留了更多的细节信息.     

图像放大中的边缘细化算法研究

当图像放大时边缘会出现锯齿失真,为了抑制这种失真,提出了边缘阶梯细化的图像放大算法。该算法在图像的非边缘区域采用经典的双线性插值算法;同时根据Canny边缘检测的结果,进一步进行阶梯检测,滤除不会产生锯齿失真的竖直和水平边缘;而在使用经典算法会产生严重锯齿失真的边缘区域,运用基于阶梯细化的插值算法;该插值算法在放大图像的同时,抑制边缘中的阶梯被放大,从而达到减少锯齿失真的目的。实验结果表明,该算法比经典算法更能有效地抑制锯齿失真。     

双二次B-样条插值图像缩放

双线性和各种双三次插值方法是图像缩放中常用方法,但是双二次插值函数却很少被人提起。本文提出了一种基于双二次B-样条局部插值的图像缩放方法,该算法在图像局部重构过程中对称地采用了4×4采样点,并通过对该函数进行重采样来实现图像的缩放,避免了二次函数在图像重构与采样中的相位失真问题,此算法是一个局部性算法,易于扩展。实验结果表明,本文算法得到的图像的峰值信噪比(PSNR)、MISSIM值比双线性插值、双三次卷积、Catmull-Rom三次插值、Dodgson插值算法都要好,接近于最好的双三次B-样条算法,视觉效果虽然不如双三次B-样条插值算法,但优于Dodgson方法,计算时间比双三次B-样条减少了近三分之一。由于该算法没有对图像边缘特征进行特殊处理,对于一些细节纹理比较丰富的图像,将进一步研究。     

基于特征的文档图像高速插值算法

提出了一种基于文档图像特征的混合插值算法。该算法通过分析文档图像的像素邻域特征,使用邻近插值、双线性插值和双三次样条插值方法估计插值像素灰度值。其中,三次样条插值方法使用了优化算法,即三次样条卷积模板的整数化运算,其时间复杂度接近双线性插值。给出了算法的实现过程。实验结果表明,该算法输出的图像质量接近双三次样条插值,运行效率高于双线性插值算法,在文档图像扫描过程取得了良好的应用效果。     

一种基于NSCT分解的图像插值算法

由于成像系统内部和外部的因素,使得获取的图像产生退化。为了尽可能地保持CCD图像的基本信息,提高图像的视觉效果和空间分辨率,同时克服传统插值算法存在的缺陷,提出了一种基于非采样Contourlet变换(Non-Subsampled Contourlet Transform,NSCT)分解的图像插值算法,利用NSCT提取高频成份,原始低分辨率图像经过双线性插值放大充当低频部分,再经过NSCT逆变换得到放大后的高分辨率图像。实验结果表明,相对于传统的双线性插值算法,所提出的基于NSCT分解的图像插值算法考虑到全局相关性,得到了更加清晰的边缘信息,从而得到更好的图像插值放大后的视觉效果。     

双三次卷积模板算法

双三次插值是图像空域变换的经典算法,可用于图像旋转和放缩等灰度插值。它和双线性插值相比具有更好的图像变换效果,但计算性能较低。为提高其计算性能,设计了双三次卷积模板算法：对双三次插值算法进行离散化处理,变实数运算为整数运算,得到16个模板,模板与邻域像素的灰度值进行卷积计算,得到变换后的像素的灰度值。实验表明,该算法图像旋转效果优于双线性插值算法,略低于双三次插值算法,计算性能与双线性插值相同,明显高于双三次插值算法。     

图像插值模糊的非线性自适应消除

针对线性移不变图像插值方法造成的插值图像边缘模糊,提出采用具有高通特性的有理滤波器增强图像,重建锐变的图像边缘。对基本有理滤波算子进行改进,避免滤波信号峰值点和孤立点的失真。推广算子的二维形式并引入图像对比度约束,形成一种自适应图像插值模糊消除算法。实验结果表明,算法能够不失真地重建图像边缘的高频细节,提高图像的视觉分辨率,图像质量优于现有图像插值模糊消除算法。     

基于二代Contourlet域遥感图像双三次插值方法

为了使插值后的遥感图像在尽可能保持原图像信息的同时,显著提高图像空间分辨率,提出一种基于第二代Contourlet变换的遥感图像三次插值算法。在对遥感图像做第二代Contourlet分解基础上,对低分辨率频带中的高频分量做双线性插值变换,使其相似于高分辨率频带中的高频分量。最后,通过反变换得到比原始图像分辨率高的插值图像。实验结果表明,该方法插值效果优于双三次插值算法、小波双三次插值和第一代Contourlet双三次插值算法。     

一种基于边缘自适应插值的超分辨率重建方法

为了从低分辨率图像中获取高分辨率图像,本文提出了一种基于边缘自适应插值的超分辨率重建算法。首先,对低分辨率图像进行双线性插值并对插值后的图像进行边缘检测;然后,插值图像的边缘通过两种途径得以优化：一种是利用低分辨率协方差与高分辨率协方差之间的几何对偶性;另一种是利用图像的局部结构特征。实验表明,该算法比传统的线性插值方法更能提高图像的重建效果。     

基于双线性插值的图像缩放算法

本文用双线性插值算法来改善数字图像缩放出现的失真现象,实验证明该方法能够显著地增加图像的清晰度。