1、最临近点插值算法:
当一张(N*M)大小的图像放大到((j*N)*(k*M))时,那么两张图像之间的像素点存在对应关系:
X1max / N = X2max / ( j * N ) ;
Y1max / M = Y2max / ( k * M ) ;
其中:X1max,Y1max为源图像中两个方向的像素个数;X2max,Y2max为放大之后的图像两个方向上的像素个数;
即可得到 j k;
x1 = x2 / j
y1 = y2 / k
放大之后(x2,y2)的像素信息按照上述公式,即可得到其对应的在源图像中的像素点,然后将原图像上的像素信息复制到(x2,y2);
如果得到的x1,y1不为整数,将其四舍五入为一个整数,
假设有一张3×3大小的图像:
234 | 38 | 22 |
67 | 44 | 12 |
89 | 65 | 63 |
将其放大到4×4:
234 | 38 | 22 | 22 |
67 | 44 | 12 | 12 |
89 | 65 | 63 | 63 |
89 | 65 | 63 | 63 |
优点:占用内存小;缺点:放大之后的图像有明显的锯齿,缩小失真;就是简单的将原图像中的像素信息简单的copy到新的图像中
2、双线性内插值算法
与临近点插值算法的直接把原图像像素信息copy相比,双线性内插值算法是将得到的原采样点(浮点数)的附近点的四个像素点像素信息乘以权重得到新图像的像素信息;
将临近点插值算法中得到的x1(x1=j+t),y1(x1=k+u),其中,j k是整数部分;t u 是小数部分;
根据水平方向 t 计算出四个像素的权重。
Q11 = S(j,k) * (1-t) + S(j, k+1) * t;
Q22 = S(j+1, k) * (1-t) + S(j+1,K+1) *t
利用Q11, Q22的值,进行垂直方向权重计算得出计算采样点值
D(x, y) = Q11*(1-u) + Q22 * u; 把Q11, Q22带入,最终有等式:
D(x, y) = S(j, k) *(1-t)*(1-u) + S(j, k+1)*t*(1-u) + S(j+1,k)*(1-t)*u + S(j+1,k+1)*t*u
从而得出四个对应的权重系数分别为:
a = (1-t)*(1-u)
b = (1-t)*u
c = t*u
d = t*(1-u)
带入公式一,即可得出目标像素的值。
优点:可以有效的抗锯齿;缺点:算法没有考虑边缘和图像的梯度变化
3、双立方插值算法