[发明专利]插值依赖的图像自适应下采样方法

权利要求书

1.插值依赖的图像自适应下采样方法，其特征是，它包括具体步骤如下：

步骤一、对给定的插值方法和输入图像，生成一幅下采样图像，对此下采样图像插值出高质量的上采样图像；

步骤二、对步骤一得到的上采样图像，采用基于块的图像自适应下采样方法，利用与当前块相关的信息并将其与对应的插值系数的乘积的累加和作为一个常数向量来提高下采样图像的质量；

步骤三、判断是否为与内容无关的插值；是，则执行步骤四；否，则执行步骤五；

步骤四、与内容无关的插值依赖的图像自适应下采样方法，将插值系数组合成插值矩阵，通过对插值过程求其对应的逆操作来得到对应的最优的下采样图像；

步骤五、与内容相关的插值依赖的图像自适应下采样方法，首先给出一组初始的插值系数，运用与内容无关的插值依赖的图像下采样方法得到一幅初始的下采样图像，根据得到的下采样图像训练出新的插值系数，然后再迭代得到下采样图像。

2.根据权利要求1所述插值依赖的图像自适应下采样方法，其特征在于，步骤一的具体过程为：

令Y表示大小为M×N的输入图像，X表示大小为M/2×N/2的下采样后的图像，表示经插值后生成的上采样图像，X要满足：

X=argminx||Y^-Y||2---(1)]]>

其中，X＝[X_0，0,X_0，1，...,X_0，N/2-1，X_1,0,X_1，1，...,X_1，N/2-1，...,X_M/2-1，0,X_M/2-1，1，...,X_{M/2-1，N/2-1}]^T，并且Y＝[Y_0，0，Y_0，1，...,Y_0，N-1,Y_1,0,Y_1，1，...,Y_1，N-1，...,Y_M/2-1,0,Y_M-1，1，...,Y_M-1，N-1]^T，Y的插值为：

Y^=HX---(2)]]>

其中，H为插值矩阵；由插值系数组成的H被表示为：

H=h0,0h0,1..h0,M/2×N/2-1h1,0h1,1..h1,M/2×N/2-1h2,0h2,1..h2,M/2×N/2-1........hM×N-1,0hM×N-1,1..hM×N-1,M/2×N/2-1---(3)]]>

其中，h_k，l表示插值第k个像素时第l个下采样像素所对应的插值系数；将公式（3）和公式（2）带入公式（1），得到最优下采样图像的目标函数为：

J=argminx||HX-Y||2---(4)]]>

令J的偏导为零，得到：

∂J∂X=HT(HX-Y)=0---(5)]]>

则最优的下采样图像通过下式得到：

X^*=(H^TH)^-1H^TY    （6）。