华工数字信号处理-设计性实验-图像信号的抽取与插值

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1、图像信号的抽取与插值一、实验目的1.熟悉图像处理常用函数和方法2.培养通过阅读文献解决问题的能力二、实验要求给出一个二维灰度图像。1.编程实现对图像任意比例的放大及缩小2.编程实现对图像任意角度的旋转3.解决缩放和旋转时产生锯齿等不图像不平滑问题三、实验提示1.采用上采样、下采样对图像进行缩放2.观察对图像进行缩放或旋转时，图像是否会出现锯齿等不平滑现象3.分析锯齿产生原因4.查阅文献需找解决锯齿的方法四、实验分析（1）图像的缩放实为在图像像素点间插入N-1个点的的上采样，而缩小则是采用下采样来实现原图：代码实现：

2、functionimagechange()pic=imread('123.jpg');[l,w]=size(pic);l1=3*l;w1=3*w;i=1:l;x=ceil(i*l1/l);ii=1:w;y=ceil(ii*w1/w);fori=1:lforii=1:wa(ceil(i*l1/l),ceil(ii*w1/w))=pic(i,ii);end;end;fori=1:lforii=1:w-1n=(y(ii));m=(y(ii+1));foriii=1:m-n-1a(x(i),n+iii)=(a(x(i),m

3、)-a(x(i),n))*iii/(m-n)+a(x(i),n);end;end;end;fori=1:w1forii=1:l-1n=(x(ii));m=(x(ii+1));foriii=1:m-n-1a(n+iii,i)=(a(m,i)-a(n,i))*iii/(m-n)+a(n,i);end;end;end;imshow(a);放大两倍效果如图：-》（放大两倍以后，已不如原图的清晰）缩小两倍以后为：-》（1）图像旋转根据坐标变换公式，可将旋转后坐标(x1,y1)映射到原坐标(x,y)x=x1*cos(b)-y1

4、*sin(b)y=x1*sin(b)+y1*cos(b)由于求出来的原坐标不为整数，故将其取整，若求得(x,y)坐标范围处于有效范围，即0

5、n(xx.*sin(b)+yy.*cos(b));x1=max(xx.*cos(b)-yy.*sin(b));y1=max(xx.*sin(b)+yy.*cos(b));forx=1:fix(x1-x0)+1fory=1:fix(y1-y0)+1a(x,y)=uint8(205);end;end;[l1,w1]=size(a);forx=1:l1fory=1:w1xt=floor(+x*cos(b)-y*sin(b)+l*sin(b)*sin(b));yt=floor(+x*sin(b)+y*cos(b)-l*si

6、n(b)*cos(b));if(xt>0&&xt<=l&&yt>0&&yt<=w)a(x,y)=pic(xt,yt);end;end;end;imshow(a);截图：四、实验感想图像放大,采用线性插值法。具体做法为，在两点之间，插入一些点使之与原本的渐变速度保持一致，因为在图像变化比较大的区域不应采用平稳的渐变，而线性插值虽然使变化平稳部分的锯齿状况有所改善，但缺使变化剧烈的部分出现了不应有的渐变。图像旋转时，从新画布出发寻找原画布上的像素点，由于变换之后的坐标为小数，故对新坐标取整，这个过程实际上是邻近插值法，

7、但放大后仍能发现一些锯齿。