word2010排版(素材要求).docx

数码相机中的图像放大算法浅谈计算机专业990班 张一一摘要:全球高新技术的飞速发展，极大的促进了各项事业的进步与提高，计算机图形学已成为各领域迫切需要的技术，特别是数码相机进入千家万户，对数码相机的图片处理技术越来越高，对放大处理技术迫在眉睫。关键词：数码相机 灰度值 插值Abstract: The rapid development 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 绪论1.1 课题背景90年代崛起的数码相机，是现代通信、计算机产业、照相机产业高速发展的产物。随着电信、计算机的普及和家庭化，数码相机的应用领域也日益广泛。数码相机具有一些传统相机所无法比拟的优势：用传统相机拍摄的图像要进行数字化处理，须经过拍照、冲洗、扫描三个步骤，而用数码相机摄影则无需胶卷，无需暗室，无需扫描仪，拍摄的图像可直接输入到计算机中，用户可在计算机中对图像进行编辑、处理，在电脑或电视中显示，通过打印机输出或通过电子邮件传给别人，大大提高了工作效率。1.2 本文工作 本文主要是分析现在常用的数码变焦的算法，比较各种技术的优缺点，以找到最适合的图像缩放技术。由于图像缩小一般不会太大损失图像质量，缩小后的图像失真不明显，所以以下的讨论重点放在图像放大上面。第2章 图像放大技术2.1 相关概念数码相机虽然沿用了传统拍摄中的用语，也由于成像原理的不同而有了一些特殊的专用名词，只有掌握了数字摄影中的一些新的相关新概念才能了解数码相机中的图像软件放大。下面简单介绍一些最基本的常识：位（Bit）Bit是计算机处理中最小的数据单位，颜色经过数字化处理后转变为由一个个Bit组成的形态。“位深”用来描述图像所包括的颜色数，数码相机在采集红、绿、蓝光时每一种颜色深度是8位，总位深就是24位，而8位相当于每种原色有256个层次，这样三种颜色混合会有256*256*256种，即1.67亿种颜色，又称真彩色。分辨率（Resolution）在数字图像中用来表示质量的技术参数，也是划分数字相机成像档次的一种标准，它以图像横向和纵向点的总数量来衡量图像的细节，这些点我们称之为像素（Pixel）。2.2 图像放大的有关技术 图像放大技术有很多种，最一般的就是使用线性复制的方法对图像进行简单的比例变换，但这种方法常会引起比较严重的图像走样，使图像将产生许多不规则边缘和锯齿。所以不宜采用这种方法。 在Photoshop中也采用了Genuine Fractals的技术，它不是直接的放大图像,而是采用它自己的fractal压缩算法将图像压缩成一种特殊的文件格式，当你在重新打开这压缩文件的时候，你就可以选择将图像进行fractal 放大。这种方法通常被用来放大使用数码相机得到的低分辨率的图像，它的最后显示结果很大程度上取决于被放大的物体本身。所以对于有些图像来说，采用Genuine Fractals放大可能会取得比较好的效果，但也有很大可能会得到较差的结果，所以也不宜采用这种方法。2.3 插值算法简介 插值算法是应用十分广泛的一种方法。在数学分析中，往往用来描述一条平面曲线，但在实际问题中，函数往往是用通过试验观测得到的一组数据来给出的。插值的目的，就是根据给定的数据，寻找一个解析形式的函数,近似地代替。插值算法会自动选择信息较好的像素作为增加的像素，而并非只使用临近的像素，所以在放大图像时，图像看上去会比较平滑、干净，但必须注意的是图像信息已经改变。但插值并不能增加图像信息：一些照片中，有些人因为距离比较远，在照片上只有一个白点，但当图像插值放大时，这个人还是白点，只是比以前稍微大了些。 插值是数字图像处理领域里一个很大的分支，最简单的就是最临近插值法，有点实用价值的是双线性插值法。由于图像放大本质上是“无中生有”的凭空“捏造”一些像素出来，所以对于插值算法的要求就更高了。现在，在实际应用中，都通过在双线性插值的基础上通过高阶插值来修正的。(1) 最邻近插值（Nearest-Neighbor Interpolation）最简单的插值方法是所谓零阶插值。它的思想方法很简单。对于通过反向变换得到的的一个浮点坐标，对其进行简单的取整，得到一个整数型坐标，这个整数型坐标对应的像素值就是目的像素的像素值，可见，最邻近插值简单且直观，并且在执行中式效率最高的，当图像中包含象素之间灰度级有变化当细微结构时，最邻