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標題: 雙線性插值法縮放矩陣或圖像MATLAB代碼 [打印本頁]
作者: exp(jpai)+1=0    時間: 2023-3-5 15:40
標題: 雙線性插值法縮放矩陣或圖像MATLAB代碼


  1. %----------------------雙線性插值法縮放矩陣或圖像---------------------------
  2. % Input：
  3. %       I：圖像文件名或矩陣（整數值（0~255））
  4. %       zmf：縮放因子，即縮放的倍數
  5. % Output：
  6. %       縮放后的圖像矩陣 ZI
  7. % Usage:
  8. %       ZI = SSELMHSIC('ImageFileName',zmf)
  9. %       對圖像I進行zmf倍的縮放并顯示
  10. %    Or:
  11. %       ZI = SSELMHSIC(I,zmf)
  12. %       對矩陣I進行zmf倍的縮放并顯示
  13. %-------------------------------------------------------------------
  14. %%%%    Authors:   Zhi Liu
  15. %%%%    XiDian University Student
  16. %%%%    DATE:      16-12-2013
  17. % 確實能實現把圖片放大，但是不失真太多，比把圖片直接放大分辨率更高

  19. clc;clear all;close all;

  21. %% Step1 對數據進行預處理

  23. zmf = 2;   % 縮放因子，即縮放的倍數
  24. [I,M] = imread("78.png");

  26. if zmf <= 0
  27.     error('縮放倍數 zmf的值應該大于0！');
  28. end

  30. %% Step2 通過原始圖像和縮放因子得到新圖像的大小，并創建新圖像。
  31. [IH,IW,ID] = size(I);
  32. ZIH = round(IH*zmf); % 計算縮放后的圖像高度，最近取整
  33. ZIW = round(IW*zmf); % 計算縮放后的圖像寬度，最近取整
  34. ZI = zeros(ZIH,ZIW,ID); % 創建新圖像

  36. %% Step3 擴展矩陣I邊緣
  37. IT = zeros(IH+2,IW+2,ID);  % 小圖像
  38. IT(2:IH+1,2:IW+1,:) = I;  % 把原圖像賦值過去
  39. IT(1,2:IW+1,:)=I(1,:,:);
  40. IT(IH+2,2:IW+1,:)=I(IH,:,:);

  42. IT(2:IH+1,1,:)=I(:,1,:);
  43. IT(2:IH+1,IW+2,:)=I(:,IW,:);

  45. IT(1,1,:) = I(1,1,:);
  46. IT(1,IW+2,:) = I(1,IW,:);

  48. IT(IH+2,1,:) = I(IH,1,:);
  49. IT(IH+2,IW+2,:) = I(IH,IW,:);

  51. %% Step4 由新圖像的某個像素（zi，zj）映射到原始圖像(ii，jj)處，并插值。

  53. for zj = 1:ZIW         % 對圖像進行按列逐元素掃描
  54.     for zi = 1:ZIH
  55.         ii = (zi-1)/zmf; jj = (zj-1)/zmf;
  56.         i = floor(ii); j = floor(jj); % 向下取整
  57.         u = ii - i; v = jj - j;
  58.         i = i + 1; j = j + 1;
  59.         ZI(zi,zj,:) = (1-u)*(1-v)*IT(i,j,:) +(1-u)*v*IT(i,j+1,:)...
  60.         + u*(1-v)*IT(i+1,j,:) +u*v*IT(i+1,j+1,:);
  61.     end
  62. end

  64. ZI = uint8(ZI);

  66. %% 以圖像的形式顯示同現矩陣P
  67. figure
  68. imshow(I,M);
  69. axis on
  70. title(['原圖像（大小： ',num2str(IH),'*',num2str(IW),'*',num2str(ID),')']);

  72. figure
  73. imshow(ZI,M);
  74. axis on
  75. title(['縮放后的圖像（大小： ',num2str(ZIH),'*',num2str(ZIW),'*',num2str(ID)',')']);

  77. % -----------------

  79. % function R = bicubic(src, scale)
  80. %% 雙三次插值
  81. src = imread("78.png");
  82. src = double(src) / 255;

  84. scale = 2;

  86. % 判斷是灰度圖還是RGB圖像
  87. if ismatrix(src)
  88.     R = zeros(floor(size(src) * scale));
  89. else
  90.     R = zeros([floor(size(src, 1, 2) * scale), 3]);
  91. end
  92. [dstM, dstN, ~] = size(R);
  93. % 擴展原圖像
  94. misrc = zeros([size(src, 1, 2) + 2 * floor(scale), size(R, 3)]);
  95. for i = 1 : size(R, 3)
  96.     tmp = padarray(src(:, :, i), [floor(scale), floor(scale)], 'symmetric');
  97.     misrc(:, :, i) = tmp;
  98. end

  100. %逐像素點賦值
  101. for dstX = 1 : dstM
  102.     for dstY = 1 : dstN
  103.         srcX = floor((dstX + 0.5) / scale - 0.5);
  104.         srcY = floor((dstY + 0.5) / scale - 0.5);
  105.         u = ((dstX + 0.5) / scale - 0.5) - srcX;
  106.         v = ((dstY + 0.5) / scale - 0.5) - srcY;
  107.         X1 = zeros(4, 4);  
  108.         X2 = zeros(4, 4);  
  109.         W1 = ones(4, 4);
  110.         W2 = ones(4, 4);   
  111.         % Bicubic基函數
  112.         for i = 1 : 4
  113.             for j = 1 : 4
  114.                 X1(i, j) = abs(u - i + 2);
  115.                 X2(i, j) = abs(v - j + 2);
  116.                 if X1(i, j) <= 1
  117.                     W1(i, j) = 1.5 * (X1(i, j)) ^ 3 - 2.5 * (X1(i, j)) ^ 2 + 1;
  118.                 else
  119.                     if X1(i, j) < 2
  120.                         W1(i, j) = (-0.5) * (X1(i, j)) ^ 3 + 2.5 * (X1(i, j)) ^ 2 - 4 * X1(i, j) + 2;
  121.                     else
  122.                         W1(i, j) = 0;
  123.                     end
  124.                 end
  125.                 if X2(i, j) <= 1
  126.                     W2(i, j) = 1.5 * (X2(i, j)) ^ 3 - 2.5 * (X2(i, j)) ^ 2 + 1;
  127.                 else
  128.                     if  X2(i, j) < 2
  129.                         W2(i, j) = (-0.5) * (X2(i, j)) ^ 3 + 2.5 * (X2(i, j)) ^ 2 - 4 * X2(i, j) + 2;
  130.                     else
  131.                         W2(i, j) = 0;
  132.                     end
  133.                 end
  134.             end
  135.         end
  136.         W = W1 .* W2;
  137.         Z = ones(4, 4);  %16個源像素點矩陣
  138.         O = ones(4, 4);  %16個加權后的源像素點矩陣
  139.         for dstC = 1 : size(R, 3)
  140.             for i = 1 : 4
  141.                 for j = 1 : 4
  142.                     Z(i, j) = misrc(srcX - 2 + i + round(scale), srcY - 2 + j + round(scale), dstC);
  143.                     O(i, j) = W(i, j) .* Z(i,j);
  144.                 end
  145.             end
  146.             O1 = sum(sum(O));
  147.             R(dstX, dstY, dstC) = O1;
  148.         end
  149.     end
  150. end

  152. figure,imshow(R);
復制代碼




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