特征约束的有理多项式图像放大

作     者：张帆 周浩 王桦 姜新波 张彩明 Zhang Fan;Zhou Hao;Wang Hua;Jiang Xinbo;Zhang Caiming

作者机构：山东工商学院计算机科学与技术学院烟台264005 山东省未来智能金融工程实验室烟台264005 鲁东大学信息与电气工程学院烟台264011 山东大学软件学院济南250101 

基　　金：山东省高等学校青创科技计划(2019KJN042) 国家自然科学基金(62007017,61602277,61907025) 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2022年第34卷第7期

页      码：1047-1057页

摘      要：图像边缘的质量对图像的视觉效果起着至关重要的作用,而现有图像放大方法保持图像边缘的作用不明显.因此,提出一种构造有理多项式曲面对图像拟合的图像放大方法.首先,对每个像素,以图像边缘为约束,构造能较好保持图像边缘特征的局部拟合二次多项式曲面片.然后,根据每个曲面片对邻近图像的逼近精度构造有理权函数,每个正方形网格上由4张二次多项式曲面片加权组合生成有理多项式曲面片,所有有理多项式曲面片拼合起来形成整体曲面.整体曲面在图像边缘处的误差较大,因此构造误差曲面对整体曲面进行修正,以提高整体曲面的精度和保边缘特征能力.文中方法与其他7种方法相比的实验结果表明,对于4组常用的比较图像集,其生成的放大图像在set5,set14和Urban100图像集的平均PSNR和SSIM值是最高的,而在BSD100图像集的平均PSNR和SSIM值是次高的;对用于比较边缘保持效果的3幅图像,其边缘保持能力都最好,因此视觉效果最好;另外,该方法的复杂度和速度和Bicubic属于相同的数量级,适用于实时图像放大处理,比其余6种方法的速度明显更快.

主 题 词：有理多项式曲面 边缘特征 图像放大 逼近精度 修正曲面 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/SP.J.1089.2022.19212

馆 藏 号：203113514...