双线性插值异常

Question

我写了一个函数，它获取图像的子像素以进行放大，并且子像素是通过双线性插值生成的，但是我遇到了一些奇怪的伪像。

这是我的代码：

public static int getSubPixel(BufferedImage bi, double x, double y) {
    float[] topleft = new Color(bi.getRGB((int) Math.floor(x), (int) Math.floor(y))).getColorComponents(null);
    float[] topright = new Color(bi.getRGB(Math.min(bi.getWidth() - 1, (int) Math.ceil(x)), (int) Math.floor(y))).getColorComponents(null);
    float[] bottomleft = new Color(bi.getRGB((int) Math.floor(x), Math.min(bi.getHeight() - 1, (int) Math.ceil(y)))).getColorComponents(null);
    float[] bottomright = new Color(bi.getRGB(Math.min(bi.getWidth() - 1, (int) Math.ceil(x)), Math.min(bi.getHeight() - 1, (int) Math.ceil(y)))).getColorComponents(null);

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        topleft[i] *= topleft[i];
        topright[i] *= topright[i];
        bottomleft[i] *= bottomleft[i];
        bottomright[i] *= bottomright[i];
    }
    double decX = x % 1;
    double decY = y % 1;
    double inv_DecX = 1 - decX;
    double inv_DecY = 1 - decY;

    float red = (float) Math.sqrt((topleft[0] * inv_DecX + topright[0] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[0] * inv_DecX + bottomright[0] * decX) * decY);
    float green = (float) Math.sqrt((topleft[1] * inv_DecX + topright[1] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[1] * inv_DecX + bottomright[1] * decX) * decY);
    float blue = (float) Math.sqrt((topleft[2] * inv_DecX + topright[2] * decX) * inv_DecY + (bottomleft[2] * inv_DecX + bottomright[2] * decX) * decY);
    return new Color(red, green, blue).getRGB();
}

这是将 16x16 图像放大 20 倍的结果：

如您所见，发生了奇怪的裸奔。我确实在平均之前特意对颜色进行平方，然后取结果的平方根，但这里似乎有些不对劲。有什么见解吗？

PS：我知道已经存在执行此操作的功能。这是一个教育练习。我试图通过自己做来理解这个过程。

Answer 1

您看到的条纹伪影是由线性插值方案引起的。您的实施是正确的（除了平方，这是不必要的并且会导致条纹在图像的较暗区域更强）。这是我看到的正确线性插值（16x 而不是 OP 中的 20x，我搞砸了）但没有平方（注意深蓝色部分的条纹较少）：

如果你想去掉条纹，使用更好的插值方案，比如三次样条插值：

双线性插值异常

Bilinear interpolation anomaly

java

interpolation

image-processing

linear-interpolation