Page 66 - 土木工程的测绘技术与应用研究

Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究

虑其他相邻像素点的影响，因而重新采样后灰度值有明显的不连续性，图像质量
损失较大，会产生明显的马赛克和锯齿现象。

2. 两次线性插值算法
两次线性插值算法（Bilinear Interpolation）是一种通过平均周围像素颜色值
来添加像素的方法。该方法可生成中等品质的图像。两次线性插值算法输出的图
像的每个像素都是原图中 4 个像素（2×2）运算的结果，由于它是从原图 4 个像
素中运算的，因此这种算法很大程度上消除了锯齿现象，而且效果也比较好。

两次线性插值算法是一种较好的材质影像插补的处理方式，会先找出最接近
像素的 4 个图素，然后在它们之间作差补效果，最后产生的结果才会被贴到像素
的位置上，这样不会看到“马赛克”现象。这种处理方式较适用于有一定景深的
静态影像，不过无法提供最佳品质。两次线性插值算法效果要好于最近相邻插值

算法，只是计算量稍大一些，算法复杂些，程序运行时间也稍长些，但缩放后图
像质量高，基本克服了最近相邻插值算法灰度值不连续的特点，因为它考虑了待
测采样点周围 4 个直接邻点对该采样点的相关性影响。但是，此方法仅考虑待测
样点周围 4 个直接邻点灰度值的影响，而未考虑到各邻点间灰度值变化率的影响，

因此具有低通滤波器的性质，从而导致缩放后图像的高频分量受到损失，图像边
缘在一定程度上变得较为模糊。
3. 两次立方插值算法
两次立方插值算法（Bicubic Interpolation）是两次线性插值算法的改进算法，

它输出图像的每个像素都是原图 16 个像素（4×4）运算的结果。该算法效果较好，
运算速度也不慢。
两次立方插值算法计算量最大，算法也是最为复杂的。在几何运算中，两次
线性插值算法的平滑作用可能会使图像的细节产生退化，在进行放大处理时，这

种影响更为明显。在其他应用中，两次线性插值算法的斜率不连续性会产生不希
望的结果。两次立方插值算法不仅考虑到周围四个直接相邻像素点灰度值的影响，
还考虑到它们灰度值变化率的影响，因此克服了前两种方法的不足之处，能够产
生比两次线性插值更为平滑的边缘，计算精度很高，处理后的图像像质损失最少，

效果是最佳的。
总之，在进行图像缩放处理时，应根据实际情况对几种算法作出选择，既要
考虑时间方面的可行性，又要对变换后的图像质量进行考虑，这样才能达到较为

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