基于边界定位和对称性的高速图像旋转算法
2011-08-01崔振辉李林川
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2011年9期
崔振辉,李林川,庞 景
(1. 天津大学智能电网教育部重点实验室,天津 300072;2. 天津市电力通信公司,天津 300010;3. 中国人民解放军93619部队,天津 301716)
随着计算机技术、传感器技术和图像处理技术的更新与发展,电力设备在线监测系统的应用不断普及.数字图像处理作为在线监测系统的一个重要研究领域,同时也是计算机图像处理软件的一项核心技术.在数字图像处理过程中,经常要用到旋转,一般的嵌入式设备的图像处理硬件加速能力较弱,而大数据量图像的实时旋转对计算能力要求颇高,运算量极大,非常耗时,导致系统图像旋转速度偏慢,看似简单的图像旋转问题成为了快速图像处理的瓶颈.
现有的一些典型图像旋转算法由于各自存在的问题都不宜直接应用于监测系统对大量高精度图像的实时处理.例如:直接法[1-2]的计算复杂度较大,需依次对每个目标像素进行逆向映射和插值运算,执行效率非常低;三步法[3-6]是将旋转矩阵分解成 3个简单的错切变换矩阵之积,每个错切变换都可以通过水平(竖直)地平移一行(列)像素来实现,这需要按列进行运算,违反了程序的局部性原理,不适宜用来处理大数据量图像;基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的旋转算法[7-9]也是将旋转分成 3步来实现,每一步使用一维的 FFT变换对图像进行重采样来实现,此过程将频繁地进行图像由空域到频域,然后再由频域到空域的转换,且需要 2次对过渡图像进行存储,增大了内存开销,在处理大数据量时执行效率较低;……
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