基于梯度域变换的卡通图像及视频上采样方法

摘要

本发明属于图像和视频处理领域，具体涉及一种基于梯度域变换的图像和视频上采样方法，尤其适于处理卡通图像及视频。该方法将低分辨图像首先进行上采样放大，然后根据所以定义的梯度域变换方法，得到高分辨率图像的梯度，变换后的梯度将作为约束重建高分辨率图像。本发明提供的方法可以快速有效的将卡通图像或视频进行上采样，计算简单，并且重建后的图像色彩自然，插值造成地模糊边缘变得清晰，细节得到了一定程度的恢复，视觉效果较好。

主权项

1.基于梯度域变换的卡通图像及视频上采样方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对于输入的视频中的每一帧图像I_l，根据指定的放大倍数进行图像放大；若图像I_l为灰度图像，则放大后得到初始图像若图像I_l为彩色图像，则将放大后的图像由RGB色彩空间转换到YCbCr色彩空间，并取Y通道为初始图像且保存Cb通道和Cr通道的数据；步骤2：对步骤1获得的每一帧图像对应的进行梯度域变换，即：(1)求的梯度及该梯度的模并对进行归一化；(2)求的拉普拉斯梯度并对进行归一化；(3)按照下式求取G^T：${\hat{G}}^T(x,y)=G_l^u-\left|{▿}^2{I}_l^u\right|$其中为拉普拉斯算子，(x，y)是像素点坐标；(4)对G^T进行归一化，然后按照下式获得梯度域变换后的梯度${▿I}^T=\gamma ·▿I_l^u·\frac{G^T}{G_l^u},$其中γ为预置的调节因子，用于在迭代次数固定的情况下调节图像边缘的清晰程度；步骤3：对每一帧，根据步骤2中梯度域变换后的梯度重建高分辨率图像；步骤4：若当前帧的I_l为灰度图像，则执行步骤(5)；若当前帧的I_l为彩色图像，则将步骤(3)重建获得的高分辨率图像作为Y通道，和步骤1中保存的Cb和Cr通道数据重新组合，然后转换为RGB图像；步骤5：步骤4获得的图像即为处理后的视频的每一帧，将其组成视频数据。利用本方法处理单幅图像时，将其看作仅具有一帧的视频，进行步骤1-5的操作即可。