双线性插值图像放大并行算法的设计与实现

图像处理中对于图像放大常使用双线性插值算法,其运行的快慢直接关系到实时图像处理的速度．文中在多核计算机上设计了双线性插值并行程序,实现了图像放大的快速处理．充分利用多核技术提升多核处理器的资源利用率,缩短执行时间,发挥多核系统的优异性能．实验结果可看出,文中算法对于大规模图像放大呈现出良好的加速处理能力,表明了双线性插值多核并行算法在实时放大图像的应用中是有效及可行的．     

一种新的图像实时放大技术

该文提出了一种视频图像整数倍放大的实时插值方案一改进的像素填充插值法,给出了其基本原理及软、硬件实现方法.与重复插值法、线性插值法、像素填充插值法和小波放大法等进行了比较,并给出了放大后图像的主观和客观评价。结果表明改进的像素填充插值法的效果明显优于其他实时放大方法,且其硬件实现并不复杂,可用于视频图像实时放大的软、硬件设计。     

图像放大算法比较研究

图像放大算法的选择直接影响了图像放大的质量,为了更好地选择图像放大算法,从不同图像放大算法的原理出发,分别分析了最邻近点插值、双线性插值、双三次插值、三次B样条插值以及分形插值、小波插值、偏微分方程插值、领域交换内插算法的特点,并比较了它们的优、缺点;指出如何根据不同图像特征来选择不同算法以达到最优化效果;得出结合各种放大算法从而得到最好的放大效果是图像放大方法的发展方向。     

FPGA实现的视频图像缩放显示

对几种常用的图像缩放算法进行了比较,在权衡了算法复杂度、缩放效果和FPGA逻辑资源等3大因素后,选择了双线性插值算法来实现图像缩放。重点介绍了双线性插值算法和该方法的FPGA硬件实现方法,包括图像数据缓冲单元、插值系数生成单元以及插值计算单元等。应用结果表明,双线性插值算法及其硬件实现模块达到了预期的效果。     

一种改进的双线性插值图像放大算法

针对传统的双线性插值图像放大算法存在的边缘模糊问题,提出一种改进算法：先计算插值点的双线性插值和最近邻点插值,然后以4个邻点的灰度方差构造权重,将二种插值进行加权融合获得最终插值结果。该算法既考虑到插值点与邻点之间距离关系,又考虑到邻点的灰度分布特性,有效地提高了放大图像的质量。实验结果验证了算法的有效性。     

一种改进的双线性插值图像放大算法

在双线性插值算法的基础上提出了一种改进算法。从理论上分析了改进算法优越于双线性插值算法的依据,进行了MATLAB仿真实验和性能分析。实验证明,改进算法比多种传统插值算法能获得更好的视觉放大效果,处理后图像的均方误差(MSE)更小,峰值信噪比(PSNR)更高,而算法计算量并不大。改进算法更能满足视觉要求,是一种切实可行的图像放大算法。     

基于条件插值算法的手持终端图像显示及实现

介绍了目前已成熟的图像缩放算法,即最近邻插值和双线性插值,并提出了一种新的条件插值方法,弥补了两种算法各自的不足.基于Matlab进行仿真对比分析,并在FPGA硬件平台上实现,证明该算法硬件实现简单,图像质量有所改善,且支持动态视频.     

基于定向拉普拉斯模型的图像放大方法

针对传统插值及PDE模型放大方法的缺点,提出一种具有边缘增强作用的基于定向拉普拉斯模型的图像放大方法。该方法以传统插值放大方法为初值,然后经边缘增强的定向拉普拉斯PDE方程反复迭代的扩散作用实现图像放大。实验结果表明,该算法是一种有效的保持边缘和细节的图像放大方法,在客观指标和主观效果上均优于传统双线性插值和P-M方程的方法,是一种有效的图像放大算法。     

基于小波的双线性插值误差补偿算法的图像放大

为了尽可能地保持低分辨率图像的基本信息,提高图像的视觉效果和空间分辨率,本文提出一种基于小波的双线性插值误差补偿算法。该算法增加双线性插值的误差补偿项,利用Sobel算子设定插值点的边缘方向,得到初始放大图像。利用小波提取高频成分,原始图像幅值增强充当低频部分,再经过小波逆变换得到高分辨率图像。实验结果表明,相对于传统的图像放大算法,该算法考虑到全局相关性,得到更加清晰的边缘信息。     

双线性插值算法的优化及其应用

针对双线性插值算法作为视频缩放算法,硬件实现面积大、功耗高、速度慢的不足,提出了逆向映射法对图像进行映像,并对取整取小数算法进行简化,同时进一步对算法中的乘法运算进行优化,改进后的双线性插值算法实现的硬件电路面积更小,功耗更低,处理能力更强。在180 nm CMOS工艺下进行了逻辑综合和仿真,实验结果表明,时钟频率为100 MHz时,面积为148千门,能够满足H.264高清(1 024×1 024)30 f/s的视频缩放。     

基于FPGA的高分辨实时监控图像缩放设计

介绍了一种基于图像的双三次线性插值缩放算法的设计方法,并通过FPGA验证了设计的可行性.重点讨论了视频缩放的插值算法,对两种实现方法在硬件资源利用率及实施效率方面进行了比较并论证了块状插值实现方法的优越性.最终设计实现了高分辨率实时视频图像的缩放.     

基于FPGA的图像缩放算法设计

针对目前缩放插值算法中硬件实现比较复杂、资源消耗多、运算处理时间长、实时性较差等缺陷,介绍了一种基于图像的双线性插值缩放算法的设计方法,同时对算法中的浮点运算进行优化,节省了电路的硬件开销。最终搭建了FPGA验证平台,实现了图像的任意比缩放,证明了设计的可行性,达到了实验预期的目的。     

一种实时视频分辨率提升算法及其VLSI设计与实现

提出了一种适合硬件实现的实时视频分辨率提升算法并给出该算法的VISI硬件实现结构。本文根据图像空域内邻近像素多个方向的内容相关性并结合改进的中值滤波方法，得到一种基于图像最大相关性的自适应优化插值算法，有效改善了视频分辨率提升过程中所出现的图像细节模糊和边缘锯齿化等问题。算法已经在Xilinx FPGA平台上通过验证，实现了对视频信号的实时分辨率提升，结果表明该算法能有效提高图像清晰度和视觉效果。     

基于SDRAM缓存的实时视频图像几何校正系统

采用基于后向映射查找表结构的几何校正算法,结合双线性插值算法和SDRAM的时序特性,利用FPGA内部存储资源设计了一个特殊的Cache来缓存图像数据,等效实现了对SDRAM缓存图像四邻域像素的快速随机读取.该方法处理延时小、实时性强、成本低,可实现高分辨率视频图像的实时几何校正,对不同畸变视频图像校正,只需修改映射查找表.     

基于小波变换修正的双线性插值图像放大方法

首先分析小波双线性插值的图像放大算法优缺点,然后根据小波分解各部分之间也具有相似性提出了一种改善的被小波变换修正的双线性插值算法,其仿真结果显示放大后图像在细节丰富程度上不如前者,但视觉效果上改善明显.     

YUV视频信号非线性放大缩小算法的研究

YUV信号的非线性放大缩小在视频信号的处理中十分重要,而且也是比较占用CPU的一部分。文章利用双线性插值算法,同时根据YUV信号的特点,有效地对YUV信号进行非线性放大和缩小。通过实际应用表明,优化后的双线性插值算法时间复杂度大大减小,可以有效地运用于实际工程中,提高视频信号处理的实时性。     

基于FPGA实现的自适应卡尔曼滤波器的设计

在视频图像获取过程中,由于噪声对图像序列的降质,需要设计实时噪声滤波器。讨论了视频图像的卡尔曼滤波问题及自适应卡尔曼滤波算法,并讨论了自适应卡尔曼滤波算法的简化,以利于硬件实现自适应卡尔曼滤波器,并进行了简化算法仿真,完成基于FPGA实现的实时自适应卡尔曼滤波器的设计。     

一种新的基于梯度的2*图像插值算法

介绍了常见的图像插值放大方法及其优缺点,提出了一种新的2＊图像插值放大算法,该算法运算速度快,效果明显,对图像包含信息量大的边缘,保持较好,易于用硬件实现。     

基于FPGA的实时视频图像几何校正系统设计

基于后向映射查找表结构的几何校正算法的研究,针对双线性插值算法的特殊性,提出了四邻域像素的图像存储和插值方法,实现了图像插值时对静态存储器SRAM的快速随机读写。根据该方法设计的基于FPGA的实时视频图像几何校正系统的视频延时小于一帧,只需要改变视频图像的后向映射查找表,就可实现不同映射的视频图像几何校正。     

基于SDRAM的Bayer格式图像插值算法硬件设计

针对传统的双线性Bayer格式图像彩色恢复算法效果不理想,提出了一种新算法,设计了一种将其用FPGA实现的硬件方案。改进算法应用梯度变化来增加通道间的相关性,提高线性插值的效果,根据探测器数据输出格式不满足Bayer插值算法要求,设计了一种基于SDRAM,运用乒乓操作和流水线等技术的硬件处理新机制。整个系统采用一片可编程门阵列(FPGA)作为硬件设计载体,使用Verilog-HDL硬件描述语言并采用自上而下的模块化设计对整个系统进行硬件描述。试验表明,算法在硬件上工作正常,实时输出的彩色图像在PSNR和目视方面均优于双线性插值算法。基本满足了系统在实时性和图像质量方面的要求。