[发明专利]一种基于3×4图像放大模板的图像放大方法

说明书

本发明提供一种基于3×4图像放大模板的图像放大方法，包括：确定待放大图像的像素补偿区域，并提取像素补偿区域的像素点和像素值；根据预设的放大倍数，在像素补偿区域构造补偿像素点；构建3×4图像放大模板；根据3×4图像放大模板和补偿像素点，以及提取的像素值，计算补偿像素点的补偿像素值；根据补偿像素点位置及其计算的补偿像素值，构造补偿像素块；利用补偿像素块代替像素点，生成放大图像。该方法提高了放大图像的峰值信噪比和结构相似性。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于3×4图像放大模板的图像放大方法。

背景技术

目前，人们对视频图像的体验要求越来越高，需要对分辨率不高的视频或图像进行放大处理，以满足人们对视频的感官体验。

现有技术中，通常采用插值图像放大方法(Bicubic)和机器学习图像放大方法(ANR、NE+LEE、A+)进行图像放大，然而，这两种的图像放大方法的峰值信噪比和结构相似性较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案。

一种基于3×4图像放大模板的图像放大方法，包括以下步骤：

确定待放大图像的像素补偿区域，并提取像素补偿区域的像素点和像素值；

根据预设的放大倍数，在像素补偿区域构造补偿像素点；

构建3×4图像放大模板；所述3×4图像放大模板为：

根据3×4图像放大模板和补偿像素点，以及提取的像素值，计算补偿像素点的补偿像素值；

根据补偿像素点位置及其计算的补偿像素值，构造补偿像素块；

利用补偿像素块代替像素点，生成放大图像。

优选地，所述提取像素补偿区域的像素点和像素值，包括以下步骤：

确定待放大图像I1的区域[i,i+1]×[j,j+1]，为像素点(i,j)的像素补偿区域；

提取像素补偿区域的四个像素点，按照自上而下自左而右的方式排序为P1、P2、P3、P4，坐标分别为P1(i,j)、P2(i+1,j)、P3(i,j+1)、P4(i+1,j+1)，对应的像素值分别为V1、V2、V3、V4；

根据图像的平移不变性，将像素补偿区域平移至[0,1]×[0,1]，像素点的坐标变为P1(0,0)、P2(1,0)、P3(0,1)、P4(1,1),像素点的像素值不变，P1、P2、P3、P4的像素值分别为V1、V2、V3、V4，将像素值排列为向量S＝[V1,V2,V3,V4]。

优选地，所述根据预设的放大倍数，在像素补偿区域构造补偿像素点，包括以下步骤：

根据预设的放大倍数M，构造M×M个补偿像素点，补偿像素点Q(x,y)的坐标为：

x＝(s-1)/M (1)

y＝(t-1)/M (2)

式中，s＝1,2,...,M，t＝1,2,...,M。

优选地，所述计算补偿像素点的补偿像素值，包括以下步骤：

根据补偿像素点Q(x,y)的坐标x和y，构造向量x＝[1,x,y,x²,xy,y²]，利用3×4图像放大模板计算补偿像素点的补偿像素值：

V(Q)＝x*T*S' (3)

其中，T是与待放大图像I1和放大倍数M无关的模板，是3×4的矩阵，S'是向量S的转置向量，*表示矩阵之间的乘法运算。