[发明专利]一种基于局部自适应增益因子的联合上采样方法

权利要求书

1.一种基于局部自适应增益因子的联合上采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)图像插值，将插值点P_i(m,n)映射至原始输入图像H经过下采样和显示处理后的图像网格中，得到插值后的图像H₁，其中映射关系满足和(s,t)表示原始输入图像H经过下采样和显示处理后的图像的像素位置，(m,n)表示插值后图像的像素位置，a_v和a_h分别是纵向和横向放大比例；

2)引导滤波，采用引导图滤波对插值后图像H₁进行滤波，得到引导滤波后图像H₂，引导图滤波的计算公式为：

H₂＝GIF(H₁,H)

其中，GIF表示引导图滤波函数；

3)纹理细节合成，对引导滤波后的图像H₂进行纹理细节估计和恢复，得到图像H₂的细节层DL；

4)对原始输入图像H依次经过下采样、图像插值、引导滤波和细节层提取后得到一个边缘保护但缺少纹理细节图像H′₂的估计细节I_e和真实细节I_r，通过对比估计细节I_e和真实细节I_r，计算得到逐点的局部增益因子α(m,n)；

5)细节层乘以局部自适应增益因子产生合成的纹理细节，将其叠加至H₂上产生最后的输出图像H₃。

2.根据权利要求1所述的一种基于局部自适应增益因子的联合上采样方法，其特征在于，步骤1)中，设相邻参考像素间的最小距离为单位1，则待插值点由下式得到：

P_i(m,n)＝(1-Δv)(1-Δh)P(s,t)+(1-Δv)ΔhP(s,t+1)+Δv(1-Δh)P(s+1,t)+ΔvΔhP(s+1,t+1)

其中，Δh＝n/a_h-t和Δv＝m/a_v-s。

3.根据权利要求2所述的一种基于局部自适应增益因子的联合上采样方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法如下：

引导图滤波函数包含一张引导图，一张滤波输入图和一张滤波输出图，分别对应于原始输入图像H，插值后的图像H₁和引导滤波后的图像H₂；以像素点k为中心建立一个半径为r的滤波窗w_k，其中k包含于以像素i为中心r为半径的矩形窗w_i内，首先计算每一个滤波窗w_k的中间系数a_k和b_k，计算公式为：

式中，H_i和H_1i分别表示原始输入图像H和插值后的图像H₁中像素i的亮度值，|w|是滤波窗w_k内像素的个数，μ_k和是原始输入图像H在窗w_k内的平均值和方差，是插值后的图像H₁在窗w_k内的平均值，ε是调节系数；在得到w_i窗内每个像素点k的中间系数以后，引导滤波后的图像H₂中像素i的滤波输出结果计算公式为：

式中，