Question

我正在尝试使用最近邻插值算法编写自己的函数来放大输入图像。不好的部分是我能够看到它是如何工作但无法找到算法本身。我将不胜感激任何帮助。

以下是我尝试将输入图像放大2倍的内容：

function output = nearest(input)
[x,y]=size(input);
output = repmat(uint8(0),x*2,y*2);
[newwidth,newheight]=size(output);
for i=1:y
    for j=1:x
        xloc = round ((j * (newwidth+1)) / (x+1));
        yloc = round ((i * (newheight+1)) / (y+1));
        output(xloc,yloc) = input(j,i);
    end
end

以下是Mark建议 alt text

之后的输出

Answer 1

这个答案比试图简洁有效更具说明性。我认为gnovice的解决方案在这方面是最好的。如果您试图了解它是如何工作的，请继续阅读......

现在代码的问题在于您将位置从输入图像映射到输出图像，这就是您获得 spotty 输出的原因。考虑一个示例，其中输入图像全白并且输出初始化为黑色，我们得到以下结果：

screenshot

你应该做的是相反的（从输出到输入）。为了说明，请考虑以下符号：

1           c         1                 scaleC*c
+-----------+ 1       +----------------------+ 1
|    |      |         |        |             |
|----o      |   <===  |        |             |
|  (ii,jj)  |         |--------o             |
+-----------+ r       |      (i,j)           |
  inputImage          |                      |
                      |                      |
                      +----------------------+ scaleR*r
                            ouputImage

Note: I am using matrix notation (row/col), so:
  i ranges on [1,scaleR*r] , and j on [1,scaleC*c]
  and ii on [1,r], jj on [1,c]

我们的想法是，对于输出图像中的每个位置(i,j)，我们希望将其映射到输入图像坐标中的“最近”位置。由于这是一个简单的映射，我们使用将给定x映射到y的公式（给定所有其他参数）：

 x-minX      y-minY
--------- = ---------
maxX-minX   maxY-minY

在我们的案例中，x是i / j坐标，y是ii / jj坐标。因此，替换每一个给我们：

jj = (j-1)*(c-1)/(scaleC*c-1) + 1
ii = (i-1)*(r-1)/(scaleR*r-1) + 1

将各个部分放在一起，我们得到以下代码：

% read a sample image
inputI = imread('coins.png');
[r,c] = size(inputI);
scale = [2 2];        % you could scale each dimension differently

outputI = zeros(scale(1)*r,scale(2)*c, class(inputI));

for i=1:scale(1)*r
    for j=1:scale(2)*c
        % map from output image location to input image location
        ii = round( (i-1)*(r-1)/(scale(1)*r-1)+1 );
        jj = round( (j-1)*(c-1)/(scale(2)*c-1)+1 );

        % assign value
        outputI(i,j) = inputI(ii,jj);
    end
end

figure(1), imshow(inputI)
figure(2), imshow(outputI)

Answer 2

前段时间我查看了imresize中MATLAB Image Processing Toolbox函数的代码，为最近邻图像插值创建了一个简化版本。以下是它如何应用于您的问题：

%# Initializations:

scale = [2 2];              %# The resolution scale factors: [rows columns]
oldSize = size(inputImage);                   %# Get the size of your image
newSize = max(floor(scale.*oldSize(1:2)),1);  %# Compute the new image size

%# Compute an upsampled set of indices:

rowIndex = min(round(((1:newSize(1))-0.5)./scale(1)+0.5),oldSize(1));
colIndex = min(round(((1:newSize(2))-0.5)./scale(2)+0.5),oldSize(2));

%# Index old image to get new image:

outputImage = inputImage(rowIndex,colIndex,:);

另一种选择是使用内置的interp2函数，尽管您提到不想在其中一条评论中使用内置函数。

编辑：说明

如果有人感兴趣，我想我会解释上面的解决方案是如何工作的......

newSize = max(floor(scale.*oldSize(1:2)),1);

首先，为了获得新的行和列大小，旧的行和列大小乘以比例因子。此结果向下舍入到最接近floor的整数。如果比例因子小于1，你可能会得到一个大小值为0的奇怪情况，这就是为什么调用max可以用1替换小于1的任何东西。

rowIndex = min(round(((1:newSize(1))-0.5)./scale(1)+0.5),oldSize(1));
colIndex = min(round(((1:newSize(2))-0.5)./scale(2)+0.5),oldSize(2));

接下来，计算行和列的一组新索引。首先，计算上采样图像的一组索引：1:newSize(...)。每个图像像素被认为具有给定的宽度，使得像素1跨越0到1，像素2跨越1到2等。因此像素的“坐标”被视为中心，这就是为什么0.5从指数中减去。然后将这些坐标除以比例因子，以给出原始图像的一组像素中心坐标，然后将其添加到其中并舍入以获得原始图像的一组整数索引。对min的调用可确保这些索引都不会大于原始图片大小oldSize(...)。

outputImage = inputImage(rowIndex,colIndex,:);

最后，通过简单地索引到原始图像来创建新的上采样图像。

Answer 3

MATLAB已经为你完成了。使用imresize：

output = imresize(input,size(input)*2,'nearest');

或者如果你想缩放x＆amp;同样，

output = imresize(input,2,'nearest');

Answer 4

您只需要一个更通用的公式来计算xloc和yloc。

xloc = (j * (newwidth+1)) / (x+1);
yloc = (i * (newheight+1)) / (y+1);

这假设您的变量具有足够的乘法结果范围。

MATLAB中的最近邻插值算法

4 个答案: