二、实现
1. 实验平台与数据
本算法使用Matlab语言实现，实验平台为Windows 8 32位操作系统、4GB内存(可用为2.31GB)、Matlabb。
数据1： 大小为：256*256 的lena灰度图像，将使用实现的算法对其进行2倍放大操作，如下图1所示：
图1 灰度图像lena.png
数据2：大小为：670*502 的彩色RGB图像，将使用实现的算法对其进行2倍缩小操作，如下图1所示：
图2彩色RGB图像he.jpeg
2. 实验程序源代码
imblizoom.m文件源码
function [ ZI ] = imblizoom( I,zmf )
%----------------------双线性插值法缩放矩阵或图像---------------------------
% Input：
% I：图像文件名或矩阵(整数值(0~255))
% zmf：缩放因子，即缩放的倍数
% Output：
%缩放后的图像矩阵ZI
% Usage:
% ZI = SSELMHSIC('ImageFileName',zmf)
%对图像I进行zmf倍的缩放并显示
% Or:
% ZI = SSELMHSIC(I,zmf)
%对矩阵I进行zmf倍的缩放并显示
% ...
%-------------------------------------------------------------------
%%%% Authors:Zhi Liu
%%%% XiDian University Student
%%%% EMAIL:zhiliu.mind@
%%%% DATE:16-12-
%% Step1对数据进行预处理
if ~exist('I','var') || isempty(I)
error('输入图像I未定义或为空！');
end
if ~exist('zmf','var') || isempty(zmf) || numel(zmf) ~= 1
error('位移矢量zmf未定义或为空或zmf中的元素超过2！');
end
if isstr(I)
[I,M] = imread(I);
end
if zmf <= 0
error('缩放倍数zmf的值应该大于0！');
end
%% Step2通过原始图像和缩放因子得到新图像的大小，并创建新图像。
[IH,IW,ID] = size(I);
ZIH = round(IH*zmf); %计算缩放后的图像高度，最近取整
ZIW = round(IW*zmf); %计算缩放后的图像宽度，最近取整
ZI = zeros(ZIH,ZIW,ID); % 创建新图像
%% Step3扩展矩阵I边缘
IT = zeros(IH+2,IW+2,ID);
IT(2:IH+1,2:IW+1,:) = I;
IT(1,2:IW+1,:)=I(1,:,:);IT(IH+2,2:IW+1,:)=I(IH,:,:);
IT(2:IH+1,1,:)=I(:,1,:);IT(2:IH+1,IW+2,:)=I(:,IW,:);
IT(1,1,:) = I(1,1,:);IT(1,IW+2,:) = I(1,IW,:);
IT(IH+2,1,:) = I(IH,1,:);IT(IH+2,IW+2,:) = I(IH,IW,:);
%% Step4由新图像的某个像素(zi，zj)映射到原始图像(ii，jj)处，并插值。
for zj = 1:ZIW %对图像进行按列逐元素扫描
for zi = 1:ZIH
ii = (zi-1)/zmf; jj = (zj-1)/zmf;
i = floor(ii); j = floor(jj); %向下取整
u = ii - i; v = jj - j;
i = i + 1; j = j + 1;
ZI(zi,zj,:) = (1-u)*(1-v)*IT(i,j,:) +(1-u)*v*IT(i,j+1,:)...
+ u*(1-v)*IT(i+1,j,:) +u*v*IT(i+1,j+1,:);
end
end
ZI = uint8(ZI);
%%以图像的形式显示同现矩阵P
figure
imshow(I,M);
axis on
title(['原图像(大小：',num2str(IH),'*',num2str(IW),'*',num2str(ID),')']);
figure
imshow(ZI,M);
axis on
title(['缩放后的图像(大小：',num2str(ZIH),'*',num2str(ZIW),'*',num2str(ID)',')']);
end
3. 实验结果
1) 数据1
在命令窗口输入imblizoom('lena.png', 2);回车后结果如下图3和下图4所示：
图3 lena.png的运行结果1(原图)
图4 lena.png的运行结果2(放大2倍后的图)
2)数据2
图5 he.jpeg运行结果1(原图)
图6 he.jpeg运行结果2(缩小2倍后的图像)
由图3~图6可知，程序正确无误，放大缩小后的效果都很好。程序的用法及其它功能，请查看代码注释。
