影像縮放之插值器研究

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姓名

陳省宏(Sheng-Hung Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

影像縮放之插值器研究
(Image Interpolation and Decimation)

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摘要(中)

本論文所要探討的是，如何改善在做影像放大時所造成的失真。在論文裡面提出了兩種不同的函數來探討，一是上昇餘弦函數，一是小波函數。在做影像縮放的時後，失真最嚴重的是疊頻效應所產生的影響，而那是在做降頻時一定會產生的影響，所以在放大的時後勢必會變模糊掉，而論文中的兩種函數，在疊頻效應的表現上，皆比一般傳統所使用的差值器要來的好，所以做出來的效果也都有相當不錯的表現。
影像放大的應用在很多地方都需要用到，但是傳統的插值器皆沒有太好的效果，而在論文裡面提出將兩種函數應用在做降頻上，而這樣的方法也得到了相當不錯的表現，不論是再運用何種插值器做放大，皆有比用Keys插值器做降頻還要來的好，因為這樣做可以大大的降低在做降頻時，所產生的嚴重疊頻效應。

摘要(英)

In this paper, we present an innovative interpolator that performs high quality 2 interpolation on images. Its structure, which is based on a rational operator, provides edge-sensitive data interpolation so that sharp- and
artifacts-free images are obtained at a easonable computational cost.

關鍵字(中)

★ 插值器
★ 影像處理

關鍵字(英)

★ Interpoltor

論文目次

第一章緒論............................................-1-
第二章影像尺寸變換...................................-4-
2.1 插值器的介紹...................................-5-
2.2 重新取樣後的影像失真..........................-13-
2.3 最小平方近似（Least-Square）B-Spline法......-17-
2.4 影像實驗結果與討論............................-27-
第三章上昇餘弦（Raised Cosine）插值器的分析與探討.-35-
3.1 上升餘弦插值器................................-35-
3.1.1 上昇餘弦基本介紹..........................-35-
3.1.2 插值器係數的取法..........................-38-
3.2 以上昇餘弦插值器做放大的性能探討............-44-
3.2.1 β因子對插值器的影響.....................-44-
3.2.2 Ts因子對插值器的影響.....................-46-
3.3 以上昇餘弦插值器做縮小的性能探討............-49-
3.3.1 β因子對插值器的影響.....................-49-
3.3.2 Ts因子對插值器的影響.....................-50-
3.4 各種插值器性能比較與討論.....................-52-
3.4.1 計算複雜度與所需時間.....................-54-
3.4.2 影像品質比較..............................-55-
3.5 結果與討論...................................-58-
第四章 Wavelets用於影像放大的分析與探討...........-77-
4.1 離散小波.....................................-77-
4.1.1 離散小波轉換法與週期化方法..............-78-
4.1.2 Wavelet插值法...........................-83-
4.1.3 邊界的插值處理..........................-85-
4.2 自格函數與小波函數的分析與探討.............-90-
4.2.1 Basic Wavelets性能探討.................-90-
4.2.2 Mayer Wavelets性能探討.................-93-
4.2.3 以小波插值器做縮小的性能探討...........-98-
4.3 效能討論....................................-99-
4.3.1 計算複雜度與所需時間...................-99-
4.3.2 影像比較................................-100-
4.4 結果與討論.................................-101-
第五章結論.......................................-112-
參考資料..............................................-113-

參考文獻

[1] Philippe Thevenaz, Thierry Blu and Michael Unser , Swiss Federal
Institute of Technology “Image Interpolation and Resampling”
[2] M.Unser,A.Aldroubi and M.Eden,”B-Spline Signal Processing:
Part1 --- Theory”IEEE Transactions on signal Processing,
vol.41,pp.821-832
[3] M.Unser,A.Aldroubi and M.Eden,”B-Spline Signal Processing:
Part2 --- Theory”IEEE Transactions on signal Processing,
vol.41,pp.834-848, Februry,1993
[4] M.Unser,A.Aldroubi and M.Eden,”Fase B-spline Transforms for
continuous image representation and interpolation.”IEEE Trans. Patt. Anal. Machine Intell.,vol.13 pp.277-285,1992
vo1.41,pp.821-832
[5] Michael Unser “A Perfect Fit for Signal and Image Processing”
IEEE Signal Processing Magazine,1999
[6] Lung-Jen Wang, Wen-Shyong Hsieh, Trieu-Kien Truong,Irving S. Reed, and T. C. Cheng“A Fast Efficient Computation of Cubic-Spline Interpolation in Image Codec”
[7] Thierry Blu, Philippe Th´evenaz and Michael Unser “HOWA SIMPLE SHIFT CAN SIGNIFICANTLY IMPROVE THE PERFORMANCE OF LINEAR INTERPOLATION” Biomedical Imaging Group FSTI/IOA Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)
[8] Mathews Jacob, Thierry Blu, Member, and Michael Unser “An Exact Method for Computing the Area Moments of Wavelet and Spline Curves”
[9] Michael Unser, and Thierry Blu“Wavelet Theory Demystified”
[10] First concept of wavelets 單維彰
[11] Boaz Porat “A Course In Digital Signal Processing”

指導教授

林銀議(Yin-Yi Lin)

審核日期

2003-7-4

推文