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岡薩雷斯:數字影象處理(二):第二章數字圖形基礎(上)——影象內插,相鄰畫素,鄰接性,距離度量

1.影象內插:從根本上看,內插是用已知資料來估計未知位置的數值的處理。
例如,假設一幅大小為500500畫素的影象要放大1.5倍到75075畫素,一種簡單的放大方法是建立一個假想的750750網格,它與原始影象有相同的間隔,然後將其收縮,使它準確的與原影象匹配。顯然,收縮後的750750網格的畫素間隔要小於原影象的畫素間隔,為了對覆蓋的每一個點賦以灰度值,我們在原影象中尋找最接近的畫素,並把該畫素的灰度賦給750*750網格中的新畫素。當我們完成對網格中覆蓋的所有點的灰度賦值後,就把影象擴充套件到原來規定的大小,得到放大後的影象
上面描述的方法我們稱之為最近鄰內插法
該方法簡單,但會產生某些直邊緣的嚴重失真,所以並不常用,常用的是雙線性內插


在該方法中,我們用4個最近鄰去估計給定位置的灰度。令(x,y)為我們想要賦以灰度值的位置,並令v(x,y)表示灰度值,對於雙線性內插來說,賦值有下面公式得到:v(x,y)=ax+by+cxy+d。其中,4個係數可由4個用(x,y)點最近鄰點寫出的未知方程確定。
對於雙線性更直觀的描述,參見部落格(http://blog.csdn.net/xbinworld https://blog.csdn.net/xbinworld/article/details/65660665)

2.相鄰畫素
位於座標(x,y)處的畫素p有4個水平和垂直的相鄰畫素,其座標為(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1)這組畫素稱為p的4鄰域,用N4

( p )表示
p的4個對角相鄰畫素的座標如下:(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y+1),(x-1,y-1),用ND( p )表示,N4( p )和ND( p )合稱為N8( p )

3.鄰接性
令V是用於定義鄰接性的灰度值集合。在二值影象中,如果把具有1值的畫素歸諸於臨街畫素,則V={1}。在灰度影象中,概念是一樣的,但是集合V一般包含更多的元素。例如,具有可能的灰度值範圍為0-255的臨街畫素中,集合V可能是這256個值的任何一個子集,有三種鄰接:
1) 4鄰接。若q在集合N4( p ) 中,則具有V中數值的兩個畫素p和q是4鄰接的
2) 8鄰接。若q在集合N8( p ) 中,則具有V中數值的兩個畫素p和q是8鄰接的
3) m鄰接(混合鄰接)。若i)q在N4

( p ) 中,或ii)q在ND( p ) 中,且集合N4( p ) 和N4( q ) 的交集是空的(即沒有灰度值在V集合中的畫素點),則具有V中數值的兩個畫素p和q是m鄰接的
注意對m鄰接的理解,博主在m鄰接上花費了很大功夫。一定要注意到V是一個畫素值,值,值的集合。

4.距離度量:和我們平常用的距離一樣,不多說
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