VB图像处理之二次线性插值的应用

简单解释一下关于二次线性插值算法。

　　（为了说明算法本身，我们只计算这个图片的红色分量，因为红绿蓝三种颜色的计算方法完全相同）

　　假设我们有一个很简单的图片，图片只有4个像素（2*2）

A B C D

　　现在我们要把这个图片插值到9个像素：3*3

A ab B ac abcd bd C cd D

　　其中大写的字母代表原来的像素，小写字母代表插值得到的新像素。

　　想必看到这个图，大家心里已经有了这个算法了。

ab=(A+B) / 2 cd=(C+D) / 2 ac=(A+C) / 2 bd=(B+D) / 2 abcd=(ab+cd) / 2＝(A+B+C+D) / 4

　　推导：

ab= A + (B-A) / 2 cd=C +(D-C) / 2 ...

　　很简单，对吧，先从一个方向把只涉及两个原始像素的新像素算出来。我们这里假定先计算水平方向。而在算垂直方向的插值的时候，因为ab和cd已经在前面算好了，所以abcd的计算也和计算ac和bd没有任何区别了。

　　有可能为有朋友已经想到把原来的图像插值到4*4或5*5的方法了。

A ab1 ab2 B ac1 ab1cd11 ab2cd21 bd1 ac2 ab1cd12 ab2cd22 bd2 C cd1 cd2 D

　　推导：

ab1 = A + (B-A) * 1 / 3 ab2 = A + (B-A) * 2 / 3 =ab1+(B-A) / 3 cd1 = C + (D-C) * 1 / 3 cd1 = C + (D-C) * 2 / 3 =cd1+(D-C) / 3 ...

　　以A和B为例，先求出原始像素的差(A-B)再算出每一步的递增量(A-B) / 3；然后每一个新的点就是在前面那个点的值加上这个递增量就是了。

　　这里我们假设A=100, B=255 放大倍率为3，水平方向插值；先计算出原始像素的差：(B-A) = 255-100 =155

　　再计算出水平方向每一步的递增量：(A-B) / 3＝155 / 3 = 51.7

　　这里我们用一个变量DRt来记录这个递增量（这里只用红色来做例子）

ab1 = A + DRt = 100+51.7 =151 ab2 = ab1 + DRt = 151+51.7 = 202

　　好了，其实二次线性算法就是这么一个东西，并不复杂。或许有写朋友会对于我给出的代码产生疑问。很简单的一个算法为什么要写这么多代码。

　　其实答案很简单：为了提高速度。

　　在VB中“+”和“-”永远是最快的，“*”要比“/”和“\”快。不论是什么类型的变量都是这样的。

　　下面再来分析一下我的程序。

　　在我的程序中把两个方向的插值分解成了两个单独的部分。

　　先把

A B C D

　　变成：

A ab1...abN B C cd1...cdN D

　　再变成：

A ab1...abN B ac1 ............. db1 ... ............ ... acN .............. bdN C cd1...cdN D

　　这两个方向的插值算法完全相同

　　而Xratio 和Yratio 这两个变量则用来记录水平方向和垂直方向的放大倍率。所以这个过程也能够让图像缩放不按照原始的纵横比进行。

　　好了，将这个模块和全局变量添加到上次建立的工程模块中。

　　把按钮中的代码改成：

sub command1_click() 　With picture1 　　.ScaleMode=3 　　.BorderStyle=0 　　DibGet .hdc ,0 , 0 , .scalewidth , .scaleheight 　　ZoomImage , .scalewidth * 2 , .scaleheight * 2 　End With 　picture2.AutoRedraw=True 　DibPut picture2.hdc 　picture2.refresh end sub

　　图像是否已经放大到原来的两倍了呢？速度不算很慢吧？

　　什么？很慢？先编译成EXE再运行吧。下面是效果图：

　　原图：


　　二次线性插值放大5倍：


　　关于二次线性插值就说到这里了，下一次将说一些基本的滤镜效果：锐化、柔化、扩散、雕刻。请大家继续关注

查看本文来源