实验九、图像几何变换(最近邻,双线性插值法)

实验九、图像几何变换

一，目的

1)了解图像变换的基本原理

2)掌握最近邻法及双线插值法

二，实验条件

1)微型计算机：INTEL 奔腾及更高

2)MATLAB

3)典型的灰度、彩色图像文件

三，原理

1)最近邻点法

2)双线性插值法

四，实验内容

1)对给定的图像进行缩放，倍率分别为1.5和0.7，在缩放过程中，根据灰度值不变

原理相应位置的灰度值进行记标，其中不能直接在对应的位置予以插值，记标分别

按最近邻法和双线法确定之；

i.最近邻法

clear

cd d:

I_=imread('test.jpg');%读入原始图像

I1=rgb2gray(I_);%I2=double(I1);

% J1_5 = imresize(I1,1.5);%调整图像的大小

% J0_7 = imresize(I1,.7);%调整图像的大小

[i,j]=size(I1);

m=round(i*1.5);n=round(j*1.5);

m_=round(i*0.7);n_=round(j*0.7);

% 1.5倍最邻近

TEMP=zeros(m,n);%产生m*n矩阵

for i = 1:m

for j = 1:n

TEMP(i,j)=I1(round(i/1.5),round(j/1.5));

end

end

subplot(1,3,1) ,imshow(I1),title('原图')

TEMP1_5=uint8(TEMP);

subplot(1,3,2),imshow(TEMP1_5),title('1.5倍最邻近')

% 0.7倍最邻近

TEMP7=zeros(m_,n_);%产生m*n矩阵

for i_ = 1:m_

for j_ = 1:n_

TEMP7(i_,j_)=I1( round(i_/0.7),round(j_/0.7) );

end

end

TEMP7_=uint8(TEMP7);

subplot(1,3,3),imshow(TEMP7_),title('0.7倍最邻近')

原始图像

原始图像

1.5倍最邻近

0.7倍最邻近

ii.双线法

图像之间坐标映射有两种方式：如果是从原图像的坐标映射到目标图像，称为前向映射，反之则称为后向映射。显然，双线性插值采用的是后向映射方式。

clear

cd d:

I_=imread('test.jpg');%¶ÁÈëÔ-ʼͼÏñ

I=rgb2gray(I_);

A=0.7;B=0.7;%失真像素坐标

[i,j]=size(I);

m=round(i*A);n=round(j*B);

temp=zeros(m,n);%产生m*n矩阵

G=[A 0;0 B];

for x=1:m

for y=1:n

ab=[x,y]/G;%取得x/A,y/B

%权值

a=ab(1)-floor(ab(1));

b=ab(2)-floor(ab(2));

%防溢出处理

if ab(1)<1

ab(1)=1;

end

if ab(1)>i

ab(1)=i;

end

if ab(2)<1

ab(2)=1;

end

if ab(2)>j

ab(2)=j;

end

%定义内插值坐标

ab11=[floor(ab(1)) floor(ab(2))];

ab12=[floor(ab(1)) ceil(ab(2))];

ab21=[ceil(ab(1)) floor(ab(2))];

ab22=[ceil(ab(1)) ceil(ab(2))];

temp(x,y)=(1-a)*(1-b)*I(ab11(1),ab11(2))+...

a*(1-b)*I(ab12(1),ab12(2))+...

(1-a)*b*I(ab21(1),ab21(2))+...

a*b*I(ab22(1),ab22(2));

end

end

imshow(uint8(temp)),title('0.7倍双线性');

原始图像

原始图像

1.5倍双线性

0.7倍双线性

0.7倍双线性

2、显示并比较采用不同插值法进行缩放的图像质量（主观评价即可）

主观上最邻近点法的图像效果明显比双线性插值法好一些，最邻近点法处理后的图像更圆滑，而双线性处理后的图像则出现了锯齿状，但增大变化倍数后会有所改善。

五，讨论与分析

在一次通过对更大像素值图像的处理可以显示，最邻近点法的图像显示效果比双线性更深一些。

0.7倍最邻近

0.7倍最近邻点法

0.7倍双线性

0.7倍双线性

仅供参考