Conception d’un algorithme adaptatif de mise à l’échelle d’image à neuf points basé sur FPGA

ZHU Ming-da ,  

XIN Peng ,  

CHANG Jia-ying ,  

摘要

Pour réaliser un redimensionnement d’image rapide et de haute qualité sur une plateforme matérielle FPGA (Field Programmable Gate Array), un algorithme d’adaptation de mise à l’échelle par interpolation à neuf points est proposé. Premièrement, un algorithme de base d’interpolation à neuf points est présenté afin de réduire la consommation des ressources logiques; l’effet de mise à l’échelle des images obtenu est nettement supérieur à celui de l’interpolation du voisin le plus proche, mais légèrement inférieur à celui de l’interpolation bilinéaire, avec des bords d’image moins nets. Pour optimiser l’effet de mise à l’échelle des bords d’image de l’algorithme de base à neuf points, un algorithme adaptatif combinant l’interpolation à neuf points et celle du voisin le plus proche est proposé. Une analyse comparative et une vérification expérimentale des algorithmes susmentionnés ont été effectuées respectivement en logiciel et matériel utilisant MATLAB et FPGA. Les résultats expérimentaux montrent que l’algorithme adaptatif par interpolation à neuf points améliore le rapport signal sur bruit de crête (PSNR) de 0,3 à 2,5 dB par rapport aux algorithmes d’interpolation du voisin le plus proche et bilinéaire, et que la consommation des ressources matérielles est réduite d’environ 20 % par rapport à l’interpolation bilinéaire. Cet algorithme atténue les problèmes de flou des bords et de distorsions sévères rencontrés dans les algorithmes traditionnels, tout en consommant moins de ressources FPGA, ce qui augmente sa valeur d’application.

关键词

redimensionnement d’image; réseau logique programmable sur le terrain; interpolation linéaire; interpolation adaptative

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