[发明专利]一种基于四平面的图像插值方法

说明书

针对现有图像插值方法存在的不足，本发明公开一种基于四平面的图像插值方法，根据待插入像素点周围的12个像素点的分布情况，首先选择平面插值，其次从可能的四个平面中选择一个平面来插值，而不是用同一个插值公式无差别地对图像的所有像素插值，避免了“锯齿形”边缘现象和“马赛克”现象，同时针对不同的情况采用不同的插值方法，相应的实验结果和数据分析都说明了本申请方法的有效性。另外，本发明专利申请只是参考待插入像素点周围的像素点，这些像素点并不参与运算，因而不会增加算法的复杂程度。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于四平面的图像插值方法。

背景技术

图像放大或图像旋转是图像处理中基本且常用的两种几何变换，对图像进行放大时，需要对多余的像素点插值；对图像进行旋转时，原图像中行列坐标是整数的像素点，经过旋转后可能对应到几个像素点之间，这时也需要对像素点插值。图像的插值是利用原图像中的颜色值并通过一定的方法计算出待插入像素点的颜色值的过程，对图像进行插值一般包括两个步骤：首先定义一个图像插值公式，然后利用该插值公式计算待插入像素点的颜色值。常见的图像插值算法有：最近邻插值法、双线性插值法、双立方插值法等，最近邻插值法是对待插入像素点的坐标(x₀,y₀)进行四舍五入、再以该行列坐标都是整数点的颜色值替代待插入像素点处的颜色，其运算速度最快，但是插值后的图像效果也最不理想，图像中会出现“马赛克”，边缘部分会出现“锯齿形”现象；双线性插值法给待插入像素点周围的四个像素点分配不同的权值，通过计算得到待插入像素点的颜色值，效果比较好，但是在图像的边缘部分仍然有细小的“锯齿形”边缘；双立方插值法参与计算的像素点有16个，根据一阶导数和二阶导数计算出待插入像素点的颜色值，效果比双线性插值法好，但算法复杂度高。

发明内容

针对现有图像插值方法存在的不足，本发明的目的在于提出一种基于四平面的图像插值方法。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种基于四平面的图像插值方法，该图像插值方法采用(i,j,f(i,j))表示图像的一个像素点，具体包括：

(1)通过坐标平移将图像中待插入像素点周围的四个像素点的坐标转换为： s₀(0,0,z₀),s₁(0,1,z₁),s₂(1,0,z₂),s₃(1,1,z₃)；

(2)求出前述四个像素点可以确定的四个平面，由s₀,s₁,s₂确定的平面方程为： g(x,y)＝(z₂-z₀)x+(z₁-z₂)y+z₀；由s₀,s₁,s₃确定的平面方程为： g(x,y)＝(z₃-z₁)x+(z₁-z₀)y+z₀；由s₀,s₂,s₃确定的平面方程为：g(x,y)＝(z₂-z₀)x+(z₃-z₂)y+z₀；由s₁,s₂,s₃确定的平面方程为： g(x,y)＝(z₃-z₁)x+(z₃-z₂)y+(z₂+z₁-z₃)；