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基于二维沃尔什变换的内插模板优化

【摘要】:这种类型的算子可以定义为4阶,相应的抽取算子d1/8和调制点矩阵D1/8如下:3.1/8内插模板1)第一种类型。

模板的设计与抽取算子维度大小有关,1/2抽取算子维度定义为2×2和4×4两种以作对比,更高维度的推导过程与此基本相同。

1.1/2内插模板

1)维度等于2时的1/2抽取方式,其对应的抽取算子d1/2和调制点矩阵D1/2(其中D1/2等于d1/2二维沃尔什变换)如下:

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为满足式(8-7)和式(8-8)的要求,求出H1/2的通解如下:

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按照通式来设计模板时需要考虑的几点有:首先,如果没有行和列上的高低频分布的先验信息,H在行列上应对称设置;其次,从上面模板设计过程可知H应为低通滤波器,所以选择H(0,0)=1且副对角线以下应全部为0。因此,可以实现的较合适的滤波器(其反变换即为非重叠模板T1/2)如下:

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2)维度等于4时的1/2抽取方式,其对应的抽取算子d1/2和调制点矩阵D1/2(其中D1/2等于d1/2的二维沃尔什变换)如下:

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求出H1/2的通解如下:

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按上面选定基准定制滤波器H1/2(其反变换即为非重叠模板T1/2)如下:

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比较式(8-11)和式(8-14)可以看出,相同抽取系数K定义的不同维数抽取算子d具有膨胀特性,即4维的抽取算子d1/24可通过膨胀d1/22生成,如下所示:

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2.1/4内插模板

1)第一种类型(对应图8-1b),抽取算子d1/4和调制点矩阵D1/4(其中D1/4等于d1/4的二维沃尔什变换)如下:

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求出H1/4的通解如下:

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按上面选定基准定制滤波器H1/4(其反变换即为非重叠模板T1/4)如下:

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2)第二种类型(对应图8-1c),抽取算子d1/4和调制点矩阵D1/4(其中D1/4等于d1/4的二维沃尔什变换)如下:

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求出H1/4的通解如下:

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定制滤波器H1/4(其反变换即为非重叠模板T1/4)如下:

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3.1/8内插模板

1)第一种类型(对应图8-1b)。这种类型的算子可以定义为4阶,相应的抽取算子d1/8和调制点矩阵D1/8(其中D1/8等于d1/8的二维沃尔什变换)如下:

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求出H1/8的通解如下:

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定制滤波器H1/8(其反变换即为非重叠模板T1/8)如下:

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2)第二种类型(对应图8-1e)。这种类型的算子可以定义为4阶,相应的抽取算子d1/8和调制点矩阵D1/8(其中D1/8等于d1/8的二维沃尔什变换)如下:

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求出H1/8的通解如下:

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定制滤波器H1/8(其反变换即为非重叠模板T1/8)如下:

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