双线性插值异常

时间:2019-02-23 17:44:00

标签: java image-processing interpolation linear-interpolation

我编写了一个函数,用于放大图像的子像素,该子像素是通过双线性插值生成的,但是我有一些奇怪的伪像。

这是我的代码:

public static int getSubPixel(BufferedImage bi, double x, double y) {
    float[] topleft = new Color(bi.getRGB((int) Math.floor(x), (int) Math.floor(y))).getColorComponents(null);
    float[] topright = new Color(bi.getRGB(Math.min(bi.getWidth() - 1, (int) Math.ceil(x)), (int) Math.floor(y))).getColorComponents(null);
    float[] bottomleft = new Color(bi.getRGB((int) Math.floor(x), Math.min(bi.getHeight() - 1, (int) Math.ceil(y)))).getColorComponents(null);
    float[] bottomright = new Color(bi.getRGB(Math.min(bi.getWidth() - 1, (int) Math.ceil(x)), Math.min(bi.getHeight() - 1, (int) Math.ceil(y)))).getColorComponents(null);

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        topleft[i] *= topleft[i];
        topright[i] *= topright[i];
        bottomleft[i] *= bottomleft[i];
        bottomright[i] *= bottomright[i];
    }
    double decX = x % 1;
    double decY = y % 1;
    double inv_DecX = 1 - decX;
    double inv_DecY = 1 - decY;

    float red = (float) Math.sqrt((topleft[0] * inv_DecX + topright[0] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[0] * inv_DecX + bottomright[0] * decX) * decY);
    float green = (float) Math.sqrt((topleft[1] * inv_DecX + topright[1] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[1] * inv_DecX + bottomright[1] * decX) * decY);
    float blue = (float) Math.sqrt((topleft[2] * inv_DecX + topright[2] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[2] * inv_DecX + bottomright[2] * decX) * decY);
    return new Color(red, green, blue).getRGB();
}

这是将16x16图像放大20倍的结果: original image

upscaled image

如您所见,出现了奇怪的条纹。在进行平均之前,我确实尽力对颜色进行平方,然后取结果的平方根,但此处似乎不正确。有见识吗?

PS:我知道已经存在执行此操作的功能。这是一项教育性的练习。我试图通过自己做来了解该过程。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

您看到的条纹伪像是由线性插值方案引起的。您的实现是正确的(平方除外,这是不必要的,这会使条纹在图像的较暗区域更强)。这就是我看到的正确的线性插值(我用了16倍,而不是OP中的20倍,我傻了眼)但没有平方(注意深蓝色部分的条纹较少):

linear interpolated image

如果要去除条纹,请使用更好的插值方案,例如三次样条插值:

cubic spline interpolated image