双线性插值

一种传统的图像插值方法
双线性插值又称为双线性内插,是一种传统的图像插值方法。在数学上,双线性插值是有两个变量的插值函数的线性插值扩展,其核心思想是在两个方向分别进行一次线性插值。[1]
双线性内插值在图像处理中的应用主要为:对一个目的像素,设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为(i+u,j+v),其中i,j均为非负整数,u,v为[0,1]区间的浮点数,则这个像素的值f(i+u,j+v)可由原图像中坐标为(i,j)、(i,j+1)、(i+1,j)、(i+1,j+1)所对应的周围四个像素的值决定。其中f(i,j)表示源图像(i,j)处的像素值,以此类推。双线性内插值法计算量大,但缩放后图像质量不出现像素值不连续的情况。此外,由于双线性插值具有低通滤波器的性质,使高频分量受损,所以可能会使图像轮廓在一定程度上变得模糊。[2][3]

示例

已知的红色数据点与待插值得到的绿色点
假如我们想得到未知函数f在点P=(x,y)的值,假设我们已知函数fQ11=(x1,y1)、Q12=(x1,y2),Q21=(x2,y1)以及Q22=(x2,y2)四个点的值。