如果能夠得到更加理想的陡峭曲線,如圖1所示,用于圖像放大后,將會得到更加銳利的邊緣放大效果。
2 引入張量參數(shù)的圖像放大算法
2.1引入張量參數(shù)的三次均勻B樣條
B樣條曲線方程可表示為:
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共可得到欲求的控制頂點(p,i=0,1,…,+2)數(shù)為+3,而已知n+1個型值點可列出+1個方程。
所以若要使方程有惟一解,必須補充兩個適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件_4_。這里選用邊界條件為兩重控制點,即開始端控制頂點P。=P1,末端控制頂點Pn+1。=Pn+2。
B樣條曲面用兩組正交B樣條曲線描述,利用上述方法及式(3)亦可反求出B樣條插值曲面的控制頂點。
2.2.2根據(jù)控制點確定插值曲面
根據(jù)上節(jié)求出的控制頂點,以及式(3)可得出帶張量參數(shù)的三次均勻B樣條插值曲面。m越小,得到的曲面越靠近B樣條曲面的控制網(wǎng)格(由各個控制頂點組成),也可以說樣條越松;m越大,越偏離B樣條曲面的控制網(wǎng)格,樣條越緊;m<0時曲線已超出控制網(wǎng)格。利用VC++6.0,筆者編程實現(xiàn)了m可調(diào)整的B樣條插值曲面,如圖3示。圖3中q(—o,1,…,5)為已知像素點,P(—o,1,…,7)是通過2.1節(jié)求出的各個張量參數(shù)下B樣條曲面在XZ平面投影的控制多邊形。從圖3中可以看出:m分別為0.50、0.80時,隨著參數(shù)的減少,曲線越來越陡峭;一1.O0時,即為普通三次均勻B樣條曲線;為1.30時,曲線變的很緊,用于圖像放大后,圖像邊緣將比較模糊,不符合要求。
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通過調(diào)整張量參數(shù)T/I,可以使曲線形狀接近圖1給出的理想陡峭曲線。
3試驗結(jié)果
為了驗證該方法的有效性,利用VC++6.0E7]對圖4a中的圖像進(jìn)行了試驗,選圖中左下方的方框處進(jìn)行高倍放大。很明顯,最鄰近插值法(圖4b)處理后圖像出現(xiàn)了馬賽克現(xiàn)象;雙立方插值方法(圖4c)處理后圖像邊緣比較模糊。后三幅為本文圖像放大方法,觀察圖像邊緣處,張量參數(shù)為0.70(圖4d)時的放大圖像邊緣最為銳利,但是,存在過沖,仍需要再處理,才能達(dá)到更好的放大效果。圖4e為張量參數(shù)為1.00時放大圖像,即為普通三次B樣條插值放大方法,圖像邊緣比較模糊。圖4f為張量參數(shù)為1.15時放大圖像,邊緣更加模糊。
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利用OPENGLE]編程實現(xiàn)了對圖4的灰度曲面顯示。為便于觀察,截取該曲面圖的一部分,如圖5所示。從圖5可以看出,張量參數(shù)一1.O0時的放大效果接近Photoshop雙立方插值法的放大效果,本文方法中張量參數(shù)d=0.70時,放大效果接近理想的PhotoZoom(圖像放大軟件,已申請專利)中S-Spline方法的圖像放大效果。
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