几种最新的图像缩放方法的比较性研究

摘要

本文首先对目前现有的图像缩放技术进行了一个探究，考察了他们各自的原理与优缺点。通过对他们的调查，发现这么一个事实:随着科技发展，不同分辨率的显示设备的诞生，传统的简单的放大与缩小已经远远不能满足人们的要求，因此需要一些新的技术来对需要缩放的图像进行处理，但是没有任何一种图像缩放技术是完美的，如果处理别的图像，原本非常好的图像缩放方法可能会失效。本人所在实验室提出了一种基于二次规划的图像缩放算法，在这基础之上，作者使用matlab实现了这个算法，包括图像的显著性提取以及图像的缩放处理。此外，为验证此算法的效果，本文还选择几种其他先进的图像缩放技术进行比较，他们是双线性插值法、Seam Carving方法和OptimizedScale-and-Stretch方法。为了使这种比较能够顺利进行，本文使用了三个图像缩放质量的标准，以由他们引导了图像的比较，并且本文还对重要区域的用户交互操作对这几种缩放方法的影响进行了探讨。本文使用双线性插值方法、Seam Carving方法、OptimizedScale-and-Stretch方法和二次规划方法对大量的图像进行放缩处理，选择了几幅有代表性的图像进行举例说明，比较了这四种方法各自的优缺点，以及对哪一类的图像在进行缩放的时候有优势。为了使比较更有说服力，文章设计了一个实验，使用肯德尔和谐系数来证明实验结果的一致性和图像比较结果的正确性。最后，本文在算法的matlab实现的基础上，使用JSP实现了一个网页，来进行远程的图像缩放操作。这使得使用更加的方便，为图像缩放的比较提供了方便。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 基于内容的图像缩放

1．2 最近的研究成果调查

1．2．1 考虑内容型裁剪

1．2．2 按比例缩放

1．2．3 Seam Carving方法

1．2．4 基于二次规划的方法

1．2．5 Optimized Scale And Stretch方法

1．2．6 基于分割的方法

1．2．7 基于补丁的方法

1．3 使用JSP的优点

2 知识简介

2．1 预备知识

2．1．1 最优化问题

2．1．2 二次规划

2．1．3 距离测度

2．1．4 斯皮尔曼相关系数

2．1．5 肯德尔和谐系数

2．2 图像质量评估

2．2．1 图像缩放质量

2．2．2 质量评估标准

2．2．3 质量评估方法分类

2．3 jspSmartUpload简介

2．4 图像的特征提取

3 算法阐述

3．1 双线性插值

3．2 主成分分析得到图像的显著区域

3．3 基于二次规划的方法

3．3．1 能量函数及约束条件

3．3．2 二次规划结构

3．3．3 叠影的预防

3．3．4 扩大显著区域

3．3．5 直线的保留

4 基于matlab的图像缩放算法的实现

4．1 双线性插值的实现

4．2 主成分分析

4．3 图像缩放算法的matlab实现

5 图像处理的比较

5．1 对于几何结构的保留

5．2 对于原图像内容的保留

5．3 对于直线的保护

5．4 对于用户交互操作的依赖

5．5 实验

5．5．1 实验准备

5．5．2 实验结果

6 图像缩放算法的应用

6．1 分析与设计

6．1．1 需求分析

6．1．2 可行性分析

6．1．3 概要设计

6．2 开发环境与服务器配置

6．2．1 开发环境

6．2．2 服务器搭建

6．2．3 导入jar包

6．3 系统实现及主要模块说明

6．3．1 上传图像

6．3．2 图像处理

6．4 系统测试

6．4．1 测试方法简介

6．4．2 单元测试

结论

参考文献

附录A 双线性插值算法的Matlab代码

附录B 主成分分析方法提取图像显著性区域的matlab代码

附录C 实验的得分情况表及具体数据计算

致谢