双线性插值
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1.为什么要用图像的插值?
在图像的放大和缩小的过程中,需要计算新图像像素点在原图的位置,如果计算的位置不是整数,就需要用到图像的内插,我们需要寻找在原图中最近得像素点赋值给新的像素点,这种方法很简单是最近邻插法,这种方法好理解、简单,但是不实用,会产生是真现象,产生棋盘格效应,更实用的方法就是双线性内插。
2.一维线性插值
我们已经知道(x0,y0)与(x1, y1)的值,并且已知 x 的值,要求 y 的值。根据初中的知识:
我们可以得到:.
令:
则:
2.双线性内插法的推导过程
双线性插值是做了二次一维的线性插值,我们用四个最近邻估计给定的灰度。我们新图像的像素点对应输入图像的(u0 , v0)(u0,v0不是整数),则其必定落在原始图像四个像素点中间。四个像素点分别是(u' , v' )、(u' , v' +1)、(u'+1 , v' )、(u' +1, v'+1 )。如下图1所示:
图1 图2图3图4
如图1所示:在红色平面内,在红色平面内,只有u' 是变量,v' 是常值,连线 g(u' , v' )、 g(u'+1 , v' ),相当于做一次一维线性插值,求出 g(u0, v' )的值。同理,如图3中,在蓝色的平面内我们可以再做一次一维线性插值,求出g(u0, v' +1)的值。同理如图4,在黑色的平面内,我们可以求出(u0, v0)对应的值g(u0, v0)的值。(双线性插值就是分别在 u、v方向上做线性插值)数学推导过程如下: