數(shù)碼相機中的圖像放大算法淺談

1、任務(wù)描述使用大綱視圖編寫論文的大綱，輸入和編輯論文正文；用樣式功能按要求修飾論文，插入頁碼，創(chuàng)建論文目錄，設(shè)計畢業(yè)論文的奇數(shù)頁的頁眉內(nèi)容為論文名稱，字體格式為“楷體、五號、居左”，偶數(shù)頁的頁眉內(nèi)容為班級和姓名，字體格式為“楷體、五號、居右”，完成的文件保存。結(jié)果參見圖數(shù)碼相機中的圖像放大算法淺談計算機專業(yè)990班 張一一摘要: 全球高新技術(shù)的飛速發(fā)展，極大的促進了各項事業(yè)的進步與提高，計算機圖形學(xué)已成為各領(lǐng)域迫切需要的技術(shù)，特別是數(shù)碼相機進入千家萬戶，對數(shù)碼相機的圖片處理技術(shù)越來越高，對放大處理技術(shù)迫在眉睫。關(guān)鍵詞：數(shù)碼相機 灰度值 插值A(chǔ)bstract: The rapid developm

2、ent of the high and new technology accelerates the enhancement of various enterprises.Computer graphics falls into the most urgent category needing developing. keyword: Digital cameraGray-scale Interpolation第1章 緒論1.1 課題背景 90年代崛起的數(shù)碼相機，是現(xiàn)代通信、計算機產(chǎn)業(yè)、照相機產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的產(chǎn)物。隨著電信、計算機的普及和家庭化，數(shù)碼相機的應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。數(shù)碼相機具有一些傳統(tǒng)

3、相機所無法比擬的優(yōu)勢：用傳統(tǒng)相機拍攝的圖像要進行數(shù)字化處理，須經(jīng)過拍照、沖洗、掃描三個步驟，而用數(shù)碼相機攝影則無需膠卷，無需暗室，無需掃描儀，拍攝的圖像可直接輸入到計算機中，用戶可在計算機中對圖像進行編輯、處理，在電腦或電視中顯示，通過打印機輸出或通過電子郵件傳給別人，大大提高了工作效率。1.2 本文工作 本文主要是分析現(xiàn)在常用的數(shù)碼變焦的算法，比較各種技術(shù)的優(yōu)缺點，以找到最適合的圖像縮放技術(shù)。由于圖像縮小一般不會太大損失圖像質(zhì)量，縮小后的圖像失真不明顯，所以以下的討論重點放在圖像放大上面。第2章 圖像放大技術(shù)2.1 相關(guān)概念 數(shù)碼相機雖然沿用了傳統(tǒng)拍攝中的用語，也由于成像原理的不同而有了一些

4、特殊的專用名詞，只有掌握了數(shù)字?jǐn)z影中的一些新的相關(guān)新概念才能了解數(shù)碼相機中的圖像軟件放大。下面簡單介紹一些最基本的常識：位（Bit）Bit是計算機處理中最小的數(shù)據(jù)單位，顏色經(jīng)過數(shù)字化處理后轉(zhuǎn)變?yōu)橛梢粋€個Bit組成的形態(tài)。“位深”用來描述圖像所包括的顏色數(shù)，數(shù)碼相機在采集紅、綠、藍光時每一種顏色深度是8位，總位深就是24位，而8位相當(dāng)于每種原色有256個層次，這樣三種顏色混合會有256*256*256種，即1.67億種顏色，又稱真彩色。分辨率（Resolution）在數(shù)字圖像中用來表示質(zhì)量的技術(shù)參數(shù)，也是劃分?jǐn)?shù)字相機成像檔次的一種標(biāo)準(zhǔn)，它以圖像橫向和縱向點的總數(shù)量來衡量圖像的細節(jié)，這些點我們稱之

5、為像素（Pixel）。2.2 圖像放大的有關(guān)技術(shù) 圖像放大技術(shù)有很多種，最一般的就是使用線性復(fù)制的方法對圖像進行簡單的比例變換，但這種方法常會引起比較嚴(yán)重的圖像走樣，使圖像將產(chǎn)生許多不規(guī)則邊緣和鋸齒。所以不宜采用這種方法。 在Photoshop中也采用了Genuine Fractals的技術(shù)，它不是直接的放大圖像,而是采用它自己的fractal壓縮算法將圖像壓縮成一種特殊的文件格式，當(dāng)你在重新打開這壓縮文件的時候，你就可以選擇將圖像進行fractal 放大。這種方法通常被用來放大使用數(shù)碼相機得到的低分辨率的圖像，它的最后顯示結(jié)果很大程度上取決于被放大的物體本身。所以對于有些圖像來說，采用Gen

6、uine Fractals放大可能會取得比較好的效果，但也有很大可能會得到較差的結(jié)果，所以也不宜采用這種方法。2.3 插值算法簡介 插值算法是應(yīng)用十分廣泛的一種方法。在數(shù)學(xué)分析中，往往用來描述一條平面曲線，但在實際問題中，函數(shù)往往是用通過試驗觀測得到的一組數(shù)據(jù)來給出的。插值的目的，就是根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，尋找一個解析形式的函數(shù) ,近似地代替。插值算法會自動選擇信息較好的像素作為增加的像素，而并非只使用臨近的像素，所以在放大圖像時，圖像看上去會比較平滑、干凈，但必須注意的是圖像信息已經(jīng)改變。但插值并不能增加圖像信息：一些照片中，有些人因為距離比較遠，在照片上只有一個白點，但當(dāng)圖像插值放大時，這個人還是白點，只是比以前稍微大了些。 插值是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域里一個很大的分支，最簡單的就是最臨近插值法，有點實用價值的是雙線性插值法。由于圖像放大本質(zhì)上是“無中生有”的憑空“捏造”一些像素出來，所以對于插值算法的要求就更高了?，F(xiàn)在，在實際應(yīng)用中，都通過在雙線性插值的基礎(chǔ)上通過高階插值來修正的。 (1) 最鄰近插值（Nearest-Neighbor Interpolation）最簡單的插值方法是所謂零階插值。它的思想方法很簡單。對于通過反向變換得到的的一個浮點坐標(biāo)，對其進行簡