c語言數字圖像處理（二）：圖檔放大與縮小-雙線性内插法

圖像内插

假設一幅大小為500 * 500的圖像擴大1.5倍到750 * 750，建立一個750 * 750 的網格，使其與原圖像間隔相同，然後縮小至原圖大小，在原圖中尋找最接近的像素（或周圍的像素）進行指派，最後再将結果放大

最鄰近内插法

尋找最近的像素指派

雙線性内插法

v(x,y) = ax + by + cxy + d

雙線性内插法參數計算

已知Q11, Q12, Q21, Q22，要插值的點為P點，首先在x軸上，對R1，R2兩個點進行插值

然後根據R1和R2對P點進行插值

化簡得

對于邊界值的處理，若x1 < 0 ,則直接令f(Q11), f(Q12) = 0

處理結果

原圖

擴大為6000 * 4000

縮小為1000 * 500

下面為代碼實作的主要部分

int is_in_array(short x, short y, short height, short width)
{
    if (x >= 0 && x < width && y >= 0 && y < height)
        return 1;
    else
        return 0;
}

void bilinera_interpolation(short** in_array, short height, short width, 
                            short** out_array, short out_height, short out_width)
{
    double h_times = (double)out_height / (double)height,
           w_times = (double)out_width / (double)width;
    short  x1, y1, x2, y2, f11, f12, f21, f22;
    double x, y;

    for (int i = 0; i < out_height; i++){
        for (int j = 0; j < out_width; j++){
            x = j / w_times;
            y = i / h_times;
            x1 = (short)(x - 1);
            x2 = (short)(x + 1);
            y1 = (short)(y + 1);
            y2 = (short)(y - 1);
            f11 = is_in_array(x1, y1, height, width) ? in_array[y1][x1] : 0;
            f12 = is_in_array(x1, y2, height, width) ? in_array[y2][x1] : 0;
            f21 = is_in_array(x2, y1, height, width) ? in_array[y1][x2] : 0;
            f22 = is_in_array(x2, y2, height, width) ? in_array[y2][x2] : 0;
            out_array[i][j] = (short)(((f11 * (x2 - x) * (y2 - y)) +
                                       (f21 * (x - x1) * (y2 - y)) +
                                       (f12 * (x2 - x) * (y - y1)) +
                                       (f22 * (x - x1) * (y - y1))) / ((x2 - x1) * (y2 - y1)));
        }
    }
}