双线性插值图像放大算法优化及硬件实现.pdfVIP

　第 29 卷 　第 1 期 核电子学与探测技术 Vol . 29 　No . 1 　 　 2009 年 　1 月 N uclear Elect ronics Det ection Technolo gy J an . 　2009 　　 双线性插值图像放大算法优化及硬件实现 帅金晓 ,颜永红 ,彭 　琰 ,罗江平 (湖南大学物理与微电子科学学院 ,湖南 长沙 　4 10082) 　　摘要 :提出了一种基于双线性插值图像放大的优化算法 ,在算法中加入轮廓增强处理 ,保留了图像 边缘的高频信息 ,改善了双线性插值算法引起的边缘模糊问题 。改进后的双线性插值放大算法处理速 度快 ,硬件实现简单 ,且有较好的图像质量 。实验表明 ,该算法适合于对图像进行实时放大处理 。 关键词 : 图像放大 ;双线性插值 ;轮廓增强 ;实时处理 中图分类号 : 　TN773 　　文献标识码 : 　A 　　文章编号 : (2009) 0 1005504 　　图像放大是一种常用的数字图像处理技 1 　双线性插值放大算法及优化 术 ,在航空航天 、医学 、通讯 、多媒体等领域有着 广泛的应用 。常用的图像插值算法中 ,最近邻 1 1 　双线性插值放大算法 插值放大算法的实现最为简单 、方便 ,但它只是 双线性插值是指利用映射点在输入图像的 把原始像素简单复制到其邻域内,放大图像会 4 个邻点的灰度值对映射点进行插值 , 即待插 出现明显的方块或锯齿 ,不能很好地保留原始 点处的数值用离待插点最近的四个点的值加权 图像的边缘信息[ 1] 。双线性插值是一种比较实 求得 。在同一行内根据待插值像素点与其前后 用的放大方法 ,它能够较好地消除锯齿 ,放大后 的原图像像素点的位置距离进行加权线性插 的图像平滑性好 ,并且运算过程也较简单 ,其缺 值 ,即离原图像像素点越近的待插值像素点 ,原 点是图像高频信息丢失严重 ,主要表现为细节 图像像素的加权系数就越大 ;行间根据待插值 与轮廓的模糊 ,影响了放大图像的清晰度 。本 行与其上下的原图像行间的距离进行加权线性 文在双线性插值放大技术的基础上 ,提出了一 插值 ,即离原图像行越近的待插值行 ,原图像行 种改进算法 ,加入边缘锐化处理 ,增强平滑图像 的加权系数就越大 。其原理图如图 1 所示 。 的轮廓 ,使放大后的图像有较好的清晰度[2 ] 。 基于双线性插值放大的优化算法处理速度 快 ,硬件实现简单 ,有较高的图像质量 ,特别适 合于图像的实时处理 。本文给出了该算法的硬 件实现方案 ,改进的放大算法已经应用于一款 图像处理芯片中 ,且有较好的效果 。 收稿 日期 ( 基金项 目: 湖 南 省 自然 科 学 基 金 资助 No . 05 j d40095) 。 ( ) 作者简介 :帅金晓 1985 - ,男 , 江西南昌人 ,硕士 研究生 。研究方向:数字集成电路设计及图像处理 。 图 1 　双线性插值算法原理示意图 55 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ( )