專利名稱：基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像縮放處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，手機、寬屏電視、巨型LED等視頻顯示窗口尺寸大小不同的顯示設(shè)備在我們的生活中應(yīng)用日益普遍，人們要求顯示圖像的大小適應(yīng)顯示設(shè)備的顯示窗口大小，同時要求圖像中的關(guān)鍵內(nèi)容能夠清晰顯示，Siai Avidan和Ariel Shamir 等人在2007年3月出版的計算機協(xié)會圖形學(xué)報第沈卷第3期上發(fā)表的“用切縫法進行基于內(nèi)容的圖像縮放”一文，該文提出了基于圖像內(nèi)容的切縫法，通過找圖像中能量最小的縫隙，將找到的縫隙上所有的像素點刪除(或復(fù)制)以實現(xiàn)圖像尺寸的減小(或增大)，該方法提出了一種新的圖像縮放方法和縫隙的概念，但是圖像縮放的結(jié)果容易產(chǎn)生失真，并且縮放運行時間長。Rubinstein等人在2008年8月出版的計算機協(xié)會圖形學(xué)報第27卷第3期上發(fā)表的“適用于視頻自適應(yīng)的改進的縫切割算法”一文，該算法公開了圖像中縫隙的移除對圖像而言可能引入新的能量，將引入的新的能量稱作前向能量，求解使前向能量最小的縫隙，該縮放方法具體步驟如下
(1)為圖像中每一個像素點定義一個能量值，能量值反映了該像素點的重要性，能量越大的點越重要；
(2)從圖像中尋找一條使引入的能量最小的垂直(或水平)縫隙，其中垂直(或水平) 縫隙是指圖像中一條自上向下(或自左向右)的曲線，圖像中的每一行(或列)有且僅有一個像素點在這條曲線上，且曲線上任何相鄰兩行的像素點是鄰接的，縫隙的能量被定義為縫隙上所有像素點的能量之和；
(3)將圖像中縫隙上所有的像素點刪除或復(fù)制以實現(xiàn)圖像尺寸的減小或增大；
(4)重復(fù)上面的步驟直至得到所需尺寸的圖像，該方法的圖像縮放效果不錯，但是在求解縫隙時采用動態(tài)規(guī)劃的方法，每求解一條縫隙就要做一次動態(tài)規(guī)劃，因此當圖像尺寸改變較大時，會花費較多的時間。綜上所述，現(xiàn)有的基于縫隙的圖像縮放方法存在圖像縮放效率不高，花費的時間較多的問題，影響了縫隙的圖像縮放技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，該方法能夠在保證圖像縮放質(zhì)量的情況下，減少縮放運行時間，提高圖像縮放效率。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其具體步驟如下(1)、輸入原始圖像；
O)、計算原始圖像的能量；
(3)、計算原始圖像中各像素點處的方向；
G)、根據(jù)圖像中各像素點處的方向，確定圖像中的縫隙；
(5)、計算圖像中縫隙的能量值，選取出能量值最小的 N條縫隙，刪除能量值最小的N條縫隙，得到縮放后的圖像。
上述步驟(2)所述的計算原始圖像的能量，其步驟如下
首先，將圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后，計算灰度圖像的梯度幅值，其計算式為
其中，5(/)表示圖像的能量，x、y表示像素點坐標(U),/表示灰度圖像，I I表示絕
對值符號，l、f表示圖像分別在，方向上的偏導(dǎo)數(shù)，圖像的能量中對應(yīng)像素點位置辦χ y
的能量值就是每個像素點的能量值。上述步驟C3)所述的計算原始圖像中各像素點處的方向，其具體步驟如下 (3-1)、計算圖像中各像素點處的梯度方向，其計算式為
權(quán)利要求
1.一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其特征在干，具體步驟如下 (1)、輸入原始圖像；O)、計算原始圖像的能量；(3)、計算原始圖像中各像素點處的方向；G)、根據(jù)圖像中各像素點處的方向，確定圖像中的縫隙；(5)、計算圖像中縫隙的能量值，選取出能量值最小的 年縫隙，刪除能量值最小的N條縫隙，得到縮放后的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其特征在干， 上述步驟(2)所述的計算原始圖像的能量，其步驟如下首先，將圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后，計算灰度圖像的梯度幅值，其計算式為蕓卜暴(1)其中，E(I)表示圖像的能量，x、ッ表示像素點坐標(んカ，/表示灰度圖像，I I表示絕對值符號，i、了表示圖像分別在，方向上的偏導(dǎo)數(shù)，圖像的能量中對應(yīng)像素點位置 dx ^X y的能量值就是每個像素點的能量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其特征在干， 上述步驟C3)所述的計算原始圖像中各像素點處的方向，其具體步驟如下(3-1)、計算圖像中各像素點處的梯度方向，其計算式為UTa (x7 y) = arctan、"^)⑵其中，0,=竺，巧=て，￡￡、1表示圖像分別在，方向上的偏導(dǎo)數(shù)， 表示 dx辦&■辦x アarctan求反正切，《(ち表示像素點坐標(不ァ)處的梯度方向； (3-2)、計算圖像中各像素點處的方向，其計算式為= a(x, v) + - + TT(3)其中，a(x,力表示像素點坐標v)處的梯度方向，+f是將梯度方向轉(zhuǎn)為切線方向，+冗是將所有的切線方向都指向水平線以下，餌んァ)表示像素點坐標(んァ)處的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其特征在干， 上述步驟(4)所述的根據(jù)圖像中各像素點處的方向，確定圖像中的縫隙，其具體步驟如下(4-1)、定義圖像中的縫隙，其具體如下 定義垂直方向上的縫隙，其表達式為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其特征在于， 上述步驟(5)所述的計算圖像中縫隙的能量值，選取出能量值最小的iV條縫隙，刪除能量值最/」的、年縫隙，得到縮放后的圖像，其具體步驟如下 (5-1)、計算圖像中縫隙的能量值，其計算式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于圖像中像素點方向的圖像縮放方法，其具體步驟如下(1)、輸入原始圖像；(2)、計算原始圖像的能量；(3)、計算原始圖像中各像素點處的方向；(4)、根據(jù)圖像中各像素點處的方向，確定圖像中的縫隙；(5)、計算圖像中縫隙的能量值，選取出能量值最小的N條縫隙,刪除能量值最小的N條縫隙，得到縮放后的圖像。該方法在圖像縮放過程中利用各像素點處的方向，一次得到多條圖像中縫隙，能提高縮放運行速度；其次，該方法采用的優(yōu)先級窗口能自動處理縫隙的交叉問題，抑制相交的縫隙的形成；本發(fā)明的縮放方法與Rubinstein等人提出的縮放方法相比較，本發(fā)明的圖像縮放運行速度有了明顯提高。
文檔編號G06T3/40GK102509259SQ20111029782
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉志, 杜歡, 薛銀珠 申請人:上海大學(xué)