Delphi代碼的雙線性插值算法

下面這段代碼是VC的旋轉雙線性插值算法，先來看這段代碼：

/************************************************************************* * 函數名稱： * RotateDIB2() * 參數: * LPSTR lpDIB - 指向源DIB的指針 * int iRotateAngle - 旋轉的角度（0-360度） * 返回值: * HGLOBAL - 旋轉成功返回新DIB句柄，否則返回NULL。 * 說明: * 該函數用來以圖像中心爲中心旋轉DIB圖像，返回新生成DIB的句柄。 * 調用該函數會自動擴大圖像以顯示所有的象素。函數中採用雙線性插 * 值算法進行插值。 ************************************************************************/ HGLOBAL CDibImage::RotateDIB2(LPSTR lpDIB, int iRotateAngle) { LONG lWidth; // 源圖像的寬度 LONG lHeight; // 源圖像的高度 LONG lNewWidth; // 旋轉後圖像的寬度 LONG lNewHeight; // 旋轉後圖像的高度 LONG lNewLineBytes; // 旋轉後圖像的寬度（lNewWidth'，必須是4的倍數） LPSTR lpDIBBits; // 指向源圖像的指針 HDIB hDIB; // 旋轉後新DIB句柄 LPSTR lpDst; // 指向旋轉圖像對應象素的指針 LPSTR lpNewDIB; // 指向旋轉圖像的指針 LPSTR lpNewDIBBits; LPBITMAPINFOHEADER lpbmi; // 指向BITMAPINFO結構的指針（Win3.0） LPBITMAPCOREHEADER lpbmc; // 指向BITMAPCOREINFO結構的指針 LONG i; // 循環變量（象素在新DIB中的座標） LONG j; FLOAT i0; // 象素在源DIB中的座標 FLOAT j0; float fRotateAngle; // 旋轉角度（弧度） float fSina, fCosa; // 旋轉角度的正弦和餘弦 // 源圖四個角的座標（以圖像中心爲座標系原點） float fSrcX1,fSrcY1,fSrcX2,fSrcY2,fSrcX3,fSrcY3,fSrcX4,fSrcY4; // 旋轉後四個角的座標（以圖像中心爲座標系原點） float fDstX1,fDstY1,fDstX2,fDstY2,fDstX3,fDstY3,fDstX4,fDstY4; float f1,f2; lpDIBBits = FindDIBBits(lpDIB); // 找到源DIB圖像象素起始位置 lWidth = DIBWidth(lpDIB); // 獲取圖像的寬度 lHeight = DIBHeight(lpDIB); // 獲取圖像的高度 // 將旋轉角度從度轉換到弧度 fRotateAngle = (float) RADIAN(iRotateAngle); fSina = (float) sin((double)fRotateAngle); // 計算旋轉角度的正弦 fCosa = (float) cos((double)fRotateAngle); // 計算旋轉角度的餘弦 // 計算原圖的四個角的座標（以圖像中心爲座標系原點） fSrcX1 = (float) (- (lWidth - 1) / 2); fSrcY1 = (float) ( (lHeight - 1) / 2); fSrcX2 = (float) ( (lWidth - 1) / 2); fSrcY2 = (float) ( (lHeight - 1) / 2); fSrcX3 = (float) (- (lWidth - 1) / 2); fSrcY3 = (float) (- (lHeight - 1) / 2); fSrcX4 = (float) ( (lWidth - 1) / 2); fSrcY4 = (float) (- (lHeight - 1) / 2); // 計算新圖四個角的座標（以圖像中心爲座標系原點） fDstX1 = fCosa * fSrcX1 + fSina * fSrcY1; fDstY1 = -fSina * fSrcX1 + fCosa * fSrcY1; fDstX2 = fCosa * fSrcX2 + fSina * fSrcY2; fDstY2 = -fSina * fSrcX2 + fCosa * fSrcY2; fDstX3 = fCosa * fSrcX3 + fSina * fSrcY3; fDstY3 = -fSina * fSrcX3 + fCosa * fSrcY3; fDstX4 = fCosa * fSrcX4 + fSina * fSrcY4; fDstY4 = -fSina * fSrcX4 + fCosa * fSrcY4; // 計算旋轉後的圖像實際寬度 lNewWidth = (LONG)(max(fabs(fDstX4 - fDstX1), fabs(fDstX3 - fDstX2)) + 0.5); lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lNewWidth * 8); // 計算旋轉後的圖像高度 lNewHeight = (LONG)(max(fabs(fDstY4 - fDstY1), fabs(fDstY3 - fDstY2)) + 0.5); f1 = (float) (-0.5 * (lNewWidth - 1) * fCosa - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fSina + 0.5 * (lWidth - 1)); f2 = (float) ( 0.5 * (lNewWidth - 1) * fSina - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fCosa + 0.5 * (lHeight - 1)); // 分配內存，以保存新DIB hDIB = (HDIB) ::GlobalAlloc(GHND, lNewLineBytes * lNewHeight + *(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB)); if (hDIB == NULL) { return NULL; } lpNewDIB = (char * )::GlobalLock((HGLOBAL) hDIB); // 複製DIB信息頭和調色板 memcpy(lpNewDIB, lpDIB, *(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB)); // 找到新DIB象素起始位置 lpNewDIBBits = FindDIBBits(lpNewDIB); lpbmi = (LPBITMAPINFOHEADER)lpNewDIB; lpbmc = (LPBITMAPCOREHEADER)lpNewDIB; // 更新DIB中圖像的高度和寬度 if (IS_WIN30_DIB(lpNewDIB)) { // 對於Windows 3.0 DIB lpbmi->biWidth = lNewWidth; lpbmi->biHeight = lNewHeight; } else { // 對於其它格式的DIB lpbmc->bcWidth = (unsigned short) lNewWidth; lpbmc->bcHeight = (unsigned short) lNewHeight; } for(i = 0; i < lNewHeight; i++) // 針對圖像每行進行操作 { for(j = 0; j < lNewWidth; j++) // 針對圖像每列進行操作 { // 指向新DIB第i行，第j個象素的指針 // 注意此處寬度和高度是新DIB的寬度和高度 lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lNewLineBytes * (lNewHeight - 1 - i) + j; // 計算該象素在源DIB中的座標 i0 = -((float) j) * fSina + ((float) i) * fCosa + f2; j0 = ((float) j) * fCosa + ((float) i) * fSina + f1; // 利用雙線性插值算法來估算象素值 *lpDst = Interpolation (lpDIBBits, lWidth, lHeight, j0, i0); } } return hDIB; } /************************************************************************* * 函數名稱： * Interpolation() * 參數: * LPSTR lpDIBBits - 指向源DIB圖像指針 * LONG lWidth - 源圖像寬度（象素數） * LONG lHeight - 源圖像高度（象素數） * FLOAT x - 插值元素的x座標 * FLOAT y - 插值元素的y座標 * 返回值: * unsigned char - 返回插值計算結果。 * 說明: * 該函數利用雙線性插值算法來估算象素值。對於超出圖像範圍的象素， * 直接返回255。 ************************************************************************/ unsigned char CDibImage::Interpolation (LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, FLOAT x, FLOAT y) { // 四個最臨近象素的座標(i1, j1), (i2, j1), (i1, j2), (i2, j2) LONG i1, i2; LONG j1, j2; unsigned char f1, f2, f3, f4; // 四個最臨近象素值 unsigned char f12, f34; // 二個插值中間值 // 定義一個值，當象素座標相差小於改值時認爲座標相同 FLOAT EXP; LONG lLineBytes; // 圖像每行的字節數 lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8); EXP = (FLOAT) 0.0001; // 計算四個最臨近象素的座標 i1 = (LONG) x; i2 = i1 + 1; j1 = (LONG) y; j2 = j1 + 1; // 根據不同情況分別處理 if( (x < 0) || (x > lWidth - 1) || (y < 0) || (y > lHeight - 1)) { return 255; // 要計算的點不在源圖範圍內，直接返回255。 } else { if (fabs(x - lWidth + 1) <= EXP) { // 要計算的點在圖像右邊緣上 if (fabs(y - lHeight + 1) <= EXP) { // 要計算的點正好是圖像最右下角那一個象素，直接返回該點象素值 f1 = *((unsigned char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i1); return f1; } else { // 在圖像右邊緣上且不是最後一點，直接一次插值即可 f1 = *((unsigned char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i1); f3 = *((unsigned char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i2); // 返回插值結果 return ((unsigned char) (f1 + (y -j1) * (f3 - f1))); } } else if (fabs(y - lHeight + 1) <= EXP) { // 要計算的點在圖像下邊緣上且不是最後一點，直接一次插值即可 f1 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i1); f2 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j2) + i1); // 返回插值結果 return ((unsigned char) (f1 + (x -i1) * (f2 - f1))); } else { // 計算四個最臨近象素值 f1 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i1); f2 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j2) + i1); f3 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j1) + i2); f4 = *((unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - j2) + i2); // 插值1 f12 = (unsigned char) (f1 + (x - i1) * (f2 - f1)); // 插值2 f34 = (unsigned char) (f3 + (x - i1) * (f4 - f3)); // 插值3 return ((unsigned char) (f12 + (y -j1) * (f34 - f12))); } } }

 

 

如何把它轉換爲Delphi代碼呢？請看下面的代碼：

 

 

//把圖像旋轉一定的角度 function TFormMain.ImageRotate(srcImg: TBitmap; angle: extended): TBitmap; var DestBmp : TBitmap ; fRotateAngle : extended ; //弧度 fSrcX1,fSrcX2,fSrcX3,fSrcX4, fSrcY1,fSrcY2,fSrcY3,fSrcY4 : Extended ; //原圖4個定點座標 fDstX1,fDstX2,fDstX3,fDstX4, fDstY1,fDstY2,fDstY3,fDstY4 : Extended ; //目標圖4個頂點座標 fSina,fCosa : Extended ; //旋轉角的正弦和餘弦值 f1,f2 : Extended ; //常數 i,j : Integer; //循環變量 i0,j0 : Extended; //象素在源DIB中的座標 begin DestBmp := TBitmap.Create ; //將角度轉化爲弧度 fRotateAngle := (angle / 180) * pi; //計算旋轉角的正弦 fSina := Sin(fRotateAngle) ; //計算旋轉角的餘弦 fCosa := Cos(fRotateAngle) ; //計算原圖4點座標，以圖像中心爲座標原點 fSrcX1 := -( srcImg.Width - 1 ) / 2 ; fSrcY1 := (srcImg.Height - 1) / 2 ; fSrcX2 := ( srcImg.Width - 1 ) / 2 ; fSrcY2 := (srcImg.Height - 1) / 2 ; fSrcX3 := -( srcImg.Width - 1 ) / 2 ; fSrcY3 := -(srcImg.Height - 1) / 2 ; fSrcX4 := ( srcImg.Width - 1 ) / 2 ; fSrcY4 := -(srcImg.Height - 1) / 2 ; //計算新圖4個角座標，以圖像中心爲座標原點 fDstX1 := fCosa * fSrcX1 + fSina * fSrcY1 ; fDstY1 := -fSina * fSrcX1 + fCosa * fSrcY1 ; fDstX2 := fCosa * fSrcX2 + fSina * fSrcY2 ; fDstY2 := -fSina * fSrcX2 + fCosa * fSrcY2 ; fDstX3 := fCosa * fSrcX3 + fSina * fSrcY3 ; fDstY3 := -fSina * fSrcX3 + fCosa * fSrcY3 ; fDstX4 := fCosa * fSrcX4 + fSina * fSrcY4 ; fDstY4 := -fSina * fSrcX4 + fCosa * fSrcY4 ; //輸出後圖像寬度和高度 DestBmp.Width := trunc( Max( Abs(fDstX4 - fDstX1) , Abs(fDstX3 - fDstX2) ) + 0.5 ) ; DestBmp.Height := trunc( Max( Abs(fDstY4 - fDstY1) , Abs(fDstY3 - fDstY2) ) + 0.5 ) ; //計算常數 f1 := -0.5 * (DestBmp.Width - 1) * fCosa - 0.5 * (DestBmp.Height - 1) * fSina + 0.5 * (SrcImg.Width - 1) ; f2 := 0.5 * (DestBmp.Width - 1) * fSina - 0.5 * (DestBmp.Height - 1) * fCosa + 0.5 * (SrcImg.Height - 1) ; //開始旋轉 //雙線性插值抗鋸齒,更好效果可以使用立體卷積（速度奇慢） for i := 0 to DestBmp.Height - 1 do for j := 0 to DestBmp.Width - 1 do begin //輸出J,I 映射到原圖像座標 j0 := j * fCosa + i * fSina + f1 ; i0 := -j * fSina + i * fCosa + f2 ; // 利用雙線性插值算法來估算象素值 DestBmp.Canvas.Pixels[j,i] := Interpolation(srcImg,j0,i0); application.processmessages ; end; Result := DestBmp ; end; //插值函數代碼 function Interpolation(srcImg: TBitmap; x,y:Extended): TColor; var // 四個最臨近象素的座標(i1, j1), (i2, j1), (i1, j2), (i2, j2) i1, i2 : Integer; j1, j2 : Integer; f1, f2, f3, f4: Array[1..2] of Integer; // 四個最臨近象素值 f12, f34: Array[1..2] of Extended; // 二個插值中間值 temp: Array[1..2] of Integer; i: Integer; // 定義一個值，當象素座標相差小於改值時認爲座標相同 EXP: Extended; begin EXP := 0.0001; // 計算四個最臨近象素的座標 i1 := Round(x); i2 := i1 + 1; j1 := Round(y); j2 := j1 + 1; // 根據不同情況分別處理 if ((x < 0) or (x > srcImg.Width - 1) or (y < 0) or (y > srcImg.Height - 1)) then Result := RGB(0,0,0) // 要計算的點不在源圖範圍內，直接返回255。 else begin if (Abs(x - srcImg.Width + 1) <= EXP) then // 要計算的點在圖像右邊緣上 begin if (Abs(y - srcImg.Height + 1) <= EXP) then // 要計算的點正好是圖像最右下角那一個象素，直接返回該點象素值 Result := srcImg.Canvas.Pixels[i1,j1] else begin // 在圖像右邊緣上且不是最後一點，直接一次插值即可 f1[1] := i1; f1[2] := j1; f3[1] := i2; f3[2] := j1; // 返回插值結果 for i:=1 to 2 do temp[i] := Round(f1[i]+(y-j1)*(f3[i]-f1[i])); Result := srcImg.Canvas.Pixels[temp[1],temp[2]]; end; end else if (Abs(y - srcImg.Height + 1) <= EXP) then // 要計算的點在圖像下邊緣上且不是最後一點，直接一次插值即可 begin f1[1] := i1; f1[2] := j1; f2[1] := i1; f2[2] := j2; // 返回插值結果 for i:=1 to 2 do temp[i] := Round(f1[i]+(x-i1)*(f2[i]-f1[i])); Result := srcImg.Canvas.Pixels[temp[1],temp[2]]; end else // 要計算的點在其它位置 begin // 計算四個最臨近象素值 f1[1] := i1; f1[2] := j1; f2[1] := i1; f2[2] := j2; f3[1] := i2; f3[2] := j1; f4[1] := i2; f4[2] := j2; for i:=1 to 2 do begin // 插值1 f12[i] := f1[i]+(x-i1)*(f2[i]-f1[i]); // 插值2 f34[i] := f3[i]+(x-i1)*(f4[i]-f3[i]); temp[i] := Round(f12[i]+(y-j1)*(f34[i]-f12[i])); end; // 插值3 Result := srcImg.Canvas.Pixels[temp[1],temp[2]]; end; end; end;

 

 

這樣就完成了代碼的轉換.

 

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參看：

http://blog.csdn.net/Bull_Lee/archive/2010/03/12/5372325.aspx