Metodi di zoom
In questo tutorial introdurremo formalmente tre metodi di zoom che sono stati introdotti nel tutorial di Introduzione allo zoom.
Metodi
- Replica pixel o (interpolazione del vicino più vicino)
- Metodo di sospensione dell'ordine zero
- Zoom K volte
Ciascuno dei metodi ha i propri vantaggi e svantaggi. Inizieremo discutendo della replica dei pixel.
Metodo 1: replica dei pixel:
Introduzione:
È anche noto come interpolazione del vicino più vicino. Come suggerisce il nome, in questo metodo replichiamo semplicemente i pixel vicini. Come abbiamo già discusso nel tutorial di Sampling, lo zoom non è altro che aumentare la quantità di campione o pixel. Questo algoritmo funziona secondo lo stesso principio.
Lavorando:
In questo metodo creiamo nuovi pixel dai pixel già dati. Ogni pixel viene replicato in questo metodo n volte per riga e per colonna e si ottiene un'immagine ingrandita. E 'così semplice.
Per esempio:
se hai un'immagine di 2 righe e 2 colonne e vuoi ingrandirla due o 2 volte utilizzando la replica dei pixel, ecco come si può fare.
Per una migliore comprensione, l'immagine è stata presa sotto forma di matrice con i valori dei pixel dell'immagine.
| 1 | 2 |
| 3 | 4 |
L'immagine sopra ha due righe e due colonne, per prima cosa la ingrandiremo per riga.
Zoom saggio di riga:
Quando lo ingrandiamo per riga, copieremo semplicemente i pixel delle righe nella sua nuova cella adiacente.
Ecco come sarebbe stato fatto.
| 1 | 1 | 2 | 2 |
| 3 | 3 | 4 | 4 |
Come puoi fare nella matrice sopra, ogni pixel viene replicato due volte nelle righe.
Zoom della dimensione della colonna:
Il prossimo passo è replicare ciascuna delle colonne di pixel in modo saggio, che copieremo semplicemente il pixel della colonna nella sua nuova colonna adiacente o semplicemente sotto di essa.
Ecco come sarebbe stato fatto.
| 1 | 1 | 2 | 2 |
| 1 | 1 | 2 | 2 |
| 3 | 3 | 4 | 4 |
| 3 | 3 | 4 | 4 |
Nuova dimensione dell'immagine:
Come si può vedere dall'esempio sopra, un'immagine originale di 2 righe e 2 colonne è stata convertita in 4 righe e 4 colonne dopo lo zoom. Ciò significa che la nuova immagine ha una dimensione di
(Righe immagine originale * fattore di zoom, colonne immagine originale * fattore di zoom)
Vantaggio e svantaggio:
Uno dei vantaggi di questa tecnica di zoom è che è molto semplice. Devi solo copiare i pixel e nient'altro.
Lo svantaggio di questa tecnica è che l'immagine è stata ingrandita ma l'output è molto sfocato. E all'aumentare del fattore di zoom, l'immagine diventava sempre più sfocata. Ciò alla fine si tradurrebbe in un'immagine completamente sfocata.
Metodo 2: sospensione dell'ordine zero
introduzione
Il metodo di blocco dell'ordine zero è un altro metodo di zoom. È anche noto come zoom due volte. Perché può ingrandire solo due volte. Vedremo nell'esempio seguente il motivo per cui lo fa.
Lavorando
Nel metodo di mantenimento dell'ordine zero, selezioniamo rispettivamente due elementi adiacenti dalle righe, quindi li sommiamo e dividiamo il risultato per due e posizioniamo il loro risultato tra questi due elementi. Prima facciamo questa riga in modo saggio e poi facciamo questa colonna in modo saggio.
Per esempio
Prendiamo un'immagine delle dimensioni di 2 righe e 2 colonne e ingranditela due volte usando zero order hold.
| 1 | 2 |
| 3 | 4 |
Per prima cosa lo ingrandiremo per riga e poi per colonna.
Zoom saggio della riga
| 1 | 1 | 2 |
| 3 | 3 | 4 |
Quando prendiamo i primi due numeri: (2 + 1) = 3 e poi lo dividiamo per 2, otteniamo 1.5 che è approssimato a 1. Lo stesso metodo è applicato nella riga 2.
Zoom saggio della colonna
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 4 |
Prendiamo due valori di pixel di colonne adiacenti che sono 1 e 3. Li sommiamo e otteniamo 4. 4 viene quindi diviso per 2 e otteniamo 2 che viene posto tra di loro. Lo stesso metodo viene applicato in tutte le colonne.
Nuova dimensione dell'immagine
Come puoi vedere le dimensioni della nuova immagine sono 3 x 3 dove le dimensioni dell'immagine originale sono 2 x 2. Quindi significa che le dimensioni della nuova immagine sono basate sulla seguente formula
(2 (numero di righe) meno 1) X (2 (numero di colonne) meno 1)
Vantaggi e svantaggi.
Uno dei vantaggi di questa tecnica di zoom è che non crea un'immagine sfocata rispetto al metodo di interpolazione del vicino più vicino. Ma ha anche uno svantaggio che può funzionare solo con la potenza di 2. Può essere dimostrato qui.
Motivo dietro lo zoom doppio:
Considera l'immagine sopra di 2 righe e 2 colonne. Se dobbiamo ingrandirlo 6 volte, usando il metodo zero order hold, non possiamo farlo. Come la formula ci mostra questo.
Poteva solo ingrandire la potenza di 2 2,4,8,16,32 e così via.
Anche se provi a ingrandirlo, non puoi. Perché all'inizio quando lo ingrandirai due volte, e il risultato sarebbe lo stesso mostrato nella colonna per quanto riguarda lo zoom con dimensioni pari a 3x3. Quindi ingrandirai di nuovo e otterrai dimensioni pari a 5 x 5. Ora se lo farai di nuovo, otterrai dimensioni pari a 9 x 9.
Considerando che secondo la tua formula la risposta dovrebbe essere 11x11. Poiché (6 (2) meno 1) X (6 (2) meno 1) restituisce 11 x 11.
Metodo 3: zoom K-Times
Introduzione:
K volte è il terzo metodo di zoom di cui parleremo. È uno degli algoritmi di zoom più perfetti discussi finora. Soddisfa le sfide sia dello zoom doppio che della replica dei pixel. K in questo algoritmo di zoom sta per fattore di zoom.
Lavorando:
Funziona in questo modo.
Prima di tutto, devi prendere due pixel adiacenti come hai fatto nello zoom due volte. Quindi devi sottrarre il più piccolo da quello maggiore. Chiamiamo questa uscita (OP).
Dividi l'uscita (OP) per il fattore di zoom (K). Ora devi aggiungere il risultato al valore più piccolo e inserire il risultato tra questi due valori.
Aggiungi nuovamente il valore OP al valore che hai appena inserito e posizionalo di nuovo accanto al valore inserito in precedenza. Devi farlo finché non inserisci valori k-1 in esso.
Ripeti lo stesso passaggio per tutte le righe e le colonne e otterrai un'immagine ingrandita.
Per esempio:
Supponiamo di avere un'immagine di 2 righe e 3 colonne, che viene fornita di seguito. E devi ingrandirlo tre o tre volte.
| 15 | 30 | 15 |
| 30 | 15 | 30 |
K in questo caso è 3. K = 3.
Il numero di valori da inserire è k-1 = 3-1 = 2.
Zoom saggio della riga
Prendi i primi due pixel adiacenti. Che sono 15 e 30.
Sottrai 15 da 30. 30-15 = 15.
Dividi 15 per k. 15 / k = 15/3 = 5. Lo chiamiamo OP. (Dove op è solo un nome)
Aggiungi OP al numero inferiore. 15 + OP = 15 + 5 = 20.
Aggiungi nuovamente OP a 20. 20 + OP = 20 + 5 = 25.
Lo facciamo 2 volte perché dobbiamo inserire valori k-1.
Ora ripeti questo passaggio per i prossimi due pixel adiacenti. È mostrato nella prima tabella.
Dopo aver inserito i valori, è necessario ordinare i valori inseriti in ordine crescente, in modo che rimanga una simmetria tra di loro.
È mostrato nella seconda tabella
Tabella 1.
| 15 | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 15 |
| 30 | 20 | 25 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Tavolo 2.
Zoom saggio della colonna
La stessa procedura deve essere eseguita per colonna. La procedura include prendere i due valori di pixel adiacenti e quindi sottrarre il più piccolo da quello più grande. Dopodiché, devi dividerlo per k. Memorizza il risultato come OP. Aggiungi OP a uno più piccolo, quindi aggiungi nuovamente OP al valore che viene aggiunto prima di OP. Inserisci i nuovi valori.
Ecco cosa hai dopo tutto questo.
| 15 | 20 | 25 | 30 | 25 | 20 | 15 |
| 20 | 21 | 21 | 25 | 21 | 21 | 20 |
| 25 | 22 | 22 | 20 | 22 | 22 | 25 |
| 30 | 25 | 20 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Nuova dimensione dell'immagine
Il modo migliore per calcolare la formula per le dimensioni di una nuova immagine è confrontare le dimensioni dell'immagine originale e dell'immagine finale. Le dimensioni dell'immagine originale erano 2 x 3. E le dimensioni della nuova immagine sono 4 x 7.
La formula quindi è:
(K (numero di righe meno 1) + 1) X (K (numero di colonne meno 1) + 1)
Vantaggi e svantaggi
L'unico vantaggio che l'algoritmo di zoom tempo k ha che è in grado di calcolare lo zoom di qualsiasi fattore che era la potenza dell'algoritmo di replica dei pixel, inoltre fornisce risultati migliori (meno sfocati) che erano la potenza del metodo di mantenimento dell'ordine zero. Quindi, quindi, comprende la potenza dei due algoritmi.
L'unica difficoltà che ha questo algoritmo è che deve essere ordinato alla fine, che è un passaggio aggiuntivo e quindi aumenta il costo del calcolo.