Zoommethoden

In diesem Tutorial werden drei Methoden zum Zoomen vorgestellt, die im Tutorial Einführung in das Zoomen vorgestellt wurden.

Methoden

• Pixelreplikation oder (Interpolation des nächsten Nachbarn)
• Null-Order-Hold-Methode
• K-mal zoomen

Jede der Methoden hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wir werden zunächst die Pixelreplikation diskutieren.

Methode 1: Pixelreplikation:

Einführung:

Es ist auch als Nearest Neighbour Interpolation bekannt. Wie der Name schon sagt, replizieren wir bei dieser Methode nur die benachbarten Pixel. Wie wir bereits im Tutorial von Sampling besprochen haben, ist dieses Zoomen nichts anderes als das Erhöhen der Anzahl von Samples oder Pixeln. Dieser Algorithmus arbeitet nach dem gleichen Prinzip.

Arbeiten:

Bei dieser Methode erstellen wir neue Pixel aus den bereits angegebenen Pixeln. Jedes Pixel wird bei dieser Methode n-mal zeilen- und spaltenweise repliziert, und Sie erhalten ein gezoomtes Bild. So einfach ist das.

Zum Beispiel:

Wenn Sie ein Bild mit 2 Zeilen und 2 Spalten haben und es zweimal oder zweimal mithilfe der Pixelreplikation zoomen möchten, gehen Sie wie folgt vor.

Zum besseren Verständnis wurde das Bild in Form einer Matrix mit den Pixelwerten des Bildes aufgenommen.

1	2
3	4

Das obige Bild hat zwei Zeilen und zwei Spalten. Wir werden es zuerst zeilenweise zoomen.

Zeilenweises Zoomen:

Wenn wir es zeilenweise zoomen, kopieren wir einfach die Zeilenpixel in die benachbarte neue Zelle.

Hier, wie es gemacht würde.

1	1	2	2
3	3	4	4

Wie Sie in der obigen Matrix sehen können, wird jedes Pixel zweimal in den Zeilen repliziert.

Zoomen der Spaltengröße:

Der nächste Schritt besteht darin, jedes Pixel spaltenweise zu replizieren, sodass das Spaltenpixel einfach in die benachbarte neue Spalte oder einfach darunter kopiert wird.

Hier, wie es gemacht würde.

1	1	2	2
1	1	2	2
3	3	4	4
3	3	4	4

Neue Bildgröße:

Wie aus dem obigen Beispiel ersichtlich ist, wurde ein Originalbild von 2 Zeilen und 2 Spalten nach dem Zoomen in 4 Zeilen und 4 Spalten konvertiert. Das heißt, das neue Bild hat eine Größe von

(Originalbildzeilen * Zoomfaktor, Originalbildspalten * Zoomfaktor)

Vorteil und Nachteil:

Einer der Vorteile dieser Zoomtechnik ist, dass sie sehr einfach ist. Sie müssen nur die Pixel kopieren und sonst nichts.

Der Nachteil dieser Technik ist, dass das Bild gezoomt wurde, die Ausgabe jedoch sehr verschwommen ist. Und mit zunehmendem Zoomfaktor wurde das Bild immer unschärfer. Dies würde schließlich zu einem vollständig unscharfen Bild führen.

Methode 2: Halten nullter Ordnung

Einführung

Die Methode zum Halten nullter Ordnung ist eine weitere Methode zum Zoomen. Es wird auch als zweimaliges Zoomen bezeichnet. Weil es nur zweimal zoomen kann. Wir werden im folgenden Beispiel sehen, warum es das tut.

Arbeiten

Bei der Hold-Methode nullter Ordnung wählen wir jeweils zwei benachbarte Elemente aus den Zeilen aus, addieren sie und teilen das Ergebnis durch zwei und platzieren ihr Ergebnis zwischen diesen beiden Elementen. Wir machen diese Zeile zuerst und dann diese Spalte.

Zum Beispiel

Nehmen Sie ein Bild mit den Abmessungen von 2 Zeilen und 2 Spalten auf und zoomen Sie es zweimal mit dem Halten nullter Ordnung.

1	2
3	4

Zuerst zoomen wir es zeilenweise und dann spaltenweise.

Zeilenweises Zoomen

1	1	2
3	3	4

Wenn wir die ersten beiden Zahlen nehmen: (2 + 1) = 3 und dann durch 2 teilen, erhalten wir 1,5, was ungefähr 1 entspricht. Die gleiche Methode wird in Zeile 2 angewendet.

Spaltenweises Zoomen

1	1	2
2	2	3
3	3	4

Wir nehmen zwei benachbarte Spaltenpixelwerte, die 1 und 3 sind. Wir addieren sie und erhalten 4. 4 wird dann durch 2 geteilt und wir erhalten 2, die zwischen ihnen platziert wird. Die gleiche Methode wird in allen Spalten angewendet.

Neue Bildgröße

Wie Sie sehen können, betragen die Abmessungen des neuen Bildes 3 x 3, wobei die ursprünglichen Bildabmessungen 2 x 2 betragen. Dies bedeutet, dass die Abmessungen des neuen Bildes auf der folgenden Formel basieren

(2 (Anzahl der Zeilen) minus 1) X (2 (Anzahl der Spalten) minus 1)

Vor- und Nachteile.

Einer der Vorteile dieser Zoomtechnik besteht darin, dass sie kein so verschwommenes Bild erzeugt wie die Interpolationsmethode für den nächsten Nachbarn. Es hat aber auch den Nachteil, dass es nur mit der Leistung 2 betrieben werden kann. Dies kann hier demonstriert werden.

Grund für das zweimalige Zoomen:

Betrachten Sie das obige Bild von 2 Zeilen und 2 Spalten. Wenn wir es 6 Mal mit der Hold-Methode nullter Ordnung zoomen müssen, können wir es nicht tun. Wie die Formel uns zeigt.

Es konnte nur die Potenz von 2 2,4,8,16,32 und so weiter vergrößern.

Selbst wenn Sie versuchen, es zu zoomen, können Sie nicht. Denn zuerst, wenn Sie es zweimal zoomen, und das Ergebnis wäre das gleiche wie in der Spalte gezeigt. Zoomen mit Abmessungen gleich 3x3. Dann zoomen Sie es erneut und erhalten Abmessungen von 5 x 5. Wenn Sie es nun erneut ausführen, erhalten Sie Abmessungen von 9 x 9.

Während nach Ihrer Formel die Antwort 11x11 sein sollte. Als (6 (2) minus 1) ergibt X (6 (2) minus 1) 11 x 11.

Methode 3: K-Times-Zoom

Einführung:

K-mal ist die dritte Zoommethode, die wir diskutieren werden. Es ist einer der perfektesten Zoomalgorithmen, die bisher diskutiert wurden. Es erfüllt die Herausforderungen des zweimaligen Zooms und der Pixelreplikation. K in diesem Zoomalgorithmus steht für Zoomfaktor.

Arbeiten:

Das funktioniert so.

Zunächst müssen Sie zwei benachbarte Pixel aufnehmen, wie Sie es beim zweimaligen Zoomen getan haben. Dann müssen Sie das kleinere vom größeren subtrahieren. Wir nennen diesen Ausgang (OP).

Teilen Sie den Ausgang (OP) durch den Zoomfaktor (K). Jetzt müssen Sie das Ergebnis zum kleineren Wert hinzufügen und das Ergebnis zwischen diese beiden Werte stellen.

Fügen Sie den Wert OP erneut zu dem gerade eingegebenen Wert hinzu und platzieren Sie ihn erneut neben dem vorherigen Putting-Wert. Sie müssen es tun, bis Sie k-1-Werte darin platzieren.

Wiederholen Sie den gleichen Schritt für alle Zeilen und Spalten, und Sie erhalten gezoomte Bilder.

Zum Beispiel:

Angenommen, Sie haben ein Bild mit 2 Zeilen und 3 Spalten, das unten angegeben ist. Und Sie müssen es dreimal oder dreimal zoomen.

15	30	15
30	15	30

K ist in diesem Fall 3. K = 3.

Die Anzahl der Werte, die eingefügt werden sollen, ist k-1 = 3-1 = 2.

Zeilenweises Zoomen

Nehmen Sie die ersten beiden benachbarten Pixel. Welches sind 15 und 30.

Subtrahiere 15 von 30. 30-15 = 15.

Teilen Sie 15 durch k. 15 / k = 15/3 = 5. Wir nennen es OP (wobei op nur ein Name ist)

OP zu niedrigerer Zahl hinzufügen. 15 + OP = 15 + 5 = 20.

Fügen Sie OP erneut zu 20 hinzu. 20 + OP = 20 + 5 = 25.

Wir machen das 2 mal, weil wir k-1 Werte einfügen müssen.

Wiederholen Sie diesen Schritt nun für die nächsten zwei benachbarten Pixel. Es ist in der ersten Tabelle gezeigt.

Nach dem Einfügen der Werte müssen Sie die eingefügten Werte in aufsteigender Reihenfolge sortieren, damit eine Symmetrie zwischen ihnen besteht.

Es ist in der zweiten Tabelle gezeigt

Tabelle 1.

15	20	25	30	20	25	15
30	20	25	15	20	25	30

Tabelle 2.

Spaltenweises Zoomen

Das gleiche Verfahren muss spaltenweise durchgeführt werden. Das Verfahren umfasst das Nehmen der zwei benachbarten Pixelwerte und das anschließende Subtrahieren des kleineren vom größeren. Danach müssen Sie es durch k teilen. Speichern Sie das Ergebnis als OP. Fügen Sie OP zu einem kleineren hinzu, und fügen Sie dann erneut OP zu dem Wert hinzu, der beim ersten Hinzufügen von OP auftritt. Fügen Sie die neuen Werte ein.

Hier, was du nach all dem hast.

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

Neue Bildgröße

Der beste Weg, um die Formel für die Abmessungen eines neuen Bildes zu berechnen, besteht darin, die Abmessungen des Originalbilds und des endgültigen Bildes zu vergleichen. Die Abmessungen des Originalbildes betrugen 2 x 3. Die Abmessungen des neuen Bildes betragen 4 x 7.

Die Formel lautet also:

(K (Anzahl der Zeilen minus 1) + 1) X (K (Anzahl der Spalten minus 1) + 1)

Vorteile und Nachteile

Der einzige klare Vorteil des k-Zeit-Zoom-Algorithmus besteht darin, dass er den Zoom für jeden Faktor berechnen kann, der die Leistung des Pixelreplikationsalgorithmus darstellt. Außerdem liefert er ein verbessertes Ergebnis (weniger Unschärfe), das die Leistung des Halteverfahrens nullter Ordnung war. Daher umfasst es die Leistung der beiden Algorithmen.

Die einzige Schwierigkeit dieses Algorithmus besteht darin, dass er am Ende sortiert werden muss, was ein zusätzlicher Schritt ist und somit die Berechnungskosten erhöht.