图像插值技术综述.pdf

ISSN1004—9037．CODENSCYCE4http：／／sjcj．nuaa．edu．cn

Journa1ofDataAcquisitionandProcessingVo1．31，No．6，Nov．2016，PP．1083～1096E-mail：sici@nuaa．edu．cn

DOI：10．16337／j．1004—9037．2016．06．002Tel／Fax：+86—025

@2016byJournalofDataAcquisitionandProcessing

图像插值技术综述

钟宝江陆志芳季家欢

(苏州大学计算机科学与技术学院，苏州，215006)

摘要：图像插值利用图像已知采样点的灰度值估计未知采样点的灰度值，是图像数据的一种生成过

程。图像插值的目的在于通过升采样的方式提高图像的分辨率。本文分析了图像插值与图像超分辨率

重建的区别；综述了目前常用的图像插值算法及其优缺点；对基于边缘的插值算法中涉及到的边缘作出

了自己的理解与阐述；同时，从主观和客观两方面介绍了当前图像插值质量的评估标准，并用实验结果

说明不同降采样方式对图像插值结果的影响；最后给出了未来图像插值的发展形势及前景。

关键词：图像插值；超分辨率重建；图像边缘；质量评估；图像降采样

中图分类号：TN911．73文献标志码：A

ReviewonImageInterpolationTechniques

ZhongBaojiang，LuZhifang，JiJiahuan

(SchoolofComputerScienceandTechnology，SoochowUniversity，Suzhou，215006，China)

Abstract：Imageinterpolationestimatesthegrayvaluesofunknownpixelsbasedonknownones．Itisa

processofdatageneration．Theobjectiveistoincreasetheresolutionofanimagethroughupsampling．

Firstly，thedifferencebetweenimageinterpolationandimagesuper_reso1utonreconstructionisanalyzed．

Then，thedevelopmentsofvariousalgorithmsonimageinterpolationarereviewedandtheirfeaturesare

analyzed．Inparticular，whatisanedgeisexplainedforedge—guidedinterpolationtechniques．Further—

more，somesubjectiveandobjeetiveimagequalityassessmentsareintroduced．Meanwhile，theeffectsof

imageinterpolationwithdifferentdownsmaplingmethodsareillustratedexperimentally．Finally，thefu—

tureresearchdirectioninthefieldisgiven．

Keywords：imageinterpolation；super—resolutionreconstruction；imageedge；qualityevaluation；image

donwsampling

引言

图像插值是图像处理领域比较热门的话题，其目的在于利用已知邻近像素点的灰度值预估未知像

素点的灰度值，从而将一幅低分辨率(Lowresolution，LR)的图像变成相应的高分辨率(Highresolu—

tion，HR)版本以改善图像的视觉效果。图像插值广泛应用于图像处理的各个领域，如人脸检测、军事

雷达图像处理、医学图像分析以及超高清电视应用口。”等。当前，超高清电视应用主要是指4K单位电视

基金项目：国家自然科学基金资助项目；苏州大学“东吴学者计划”资助项目。

收稿日期：2016-09-09；修订日期：2O16-10—19