[发明专利]一种基于权值矩阵沃尔什变换的图像插值方法

摘要

本发明提出了一种基于权值矩阵沃尔什变换的图像插值方法，此发明方法包括以下步骤第一步，研究分析Walsh变换定义和性质后进一步提出设计Walsh滤波模板的改进方法；第二步，采用一种基于权值矩阵拼合的方法改善Walsh模板大小的局限性；第三步，将全局优化算法——遗传算法用于测试图像并求取最佳权值系数；第四步，将发明方法用于具体图像实例中，与现存方法进行对比，分析其应用效果和时间效率。本发明提供了一种可应用于图像分割、图像配准等领域的快速有效地图像插值技术。

主权项

一种基于权值矩阵沃尔什变换的图像插值方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a，根据Walsh变换的性质，即并元移位和并元卷积，分别从空域和序域展现其恢复原图像信息，确定Walsh插值的基本框架结构；步骤b，构造空域模板获得内插图像；步骤b1，求出n*n子图的二维序谱a子图，A子图的二维序谱，W沃尔什变换核矩阵；步骤b2，确定子图的亚采样矩阵e1、e2；步骤b3，依据亚采样矩阵得到各自对应的序谱E1、E2；步骤b4，将子图分别从空域和序域上依据并元卷积性质得到亚采样图像和其对应的序谱，空域上所得亚采样图像为t1、t2；序域上所得序谱为T1、T2；t1＝a⊙e1,t2＝a⊙e2；T1=A⊗E1,T2=A⊗E2;]]>步骤b5，确定序域的传播函数H；步骤b6，通过将序域传播函数H归一化二维逆Walsh变换求得滤波器h，即为所求的空域模板h；步骤b7，将空域模板对亚采样图像进行并元卷积得到内插图像；步骤c，采用基于全相位滤波原理的拼合方法对n*n子图进行拼合；步骤c1，将n*n窗口上下左右移动产生包含中心像素P的互相重叠的子图；步骤c2，将各个子图与空域模板h进行并元卷积得到相应的n*n输出；步骤c3，将预先给定的权值与各个滤波输出矩阵在中心像素的值加权后求和得到插值结果P^=Σj=-30Σi=-30ωij(Ii,j⊗h)(-i,-j)n*n;]]>Ii,j为子图索引即i行j列的值；为各个滤波输出矩阵在对应中心像素点的值；ωij为每个输出矩阵的权值；步骤d，依据各个滤波器h的位置将多个权值系数简化处理；步骤e，采用全局优化算法优化权值系数使得权值系数达到最优，对应输出加权求和获得最终插值结果。