image - 调整和重复图像

Question

我遇到了图像问题。我正在尝试拍摄图像并将其设为原始大小的 1/4，然后将其作为 2x2 矩阵重复。有点像这样:

Given an input image:
           ---------------------
           |                   |
           |                   |
           |       IMG         | 
           |                   |
           |                   |
           ---------------------

   Firstly, shrink it to 1/4 of its original size:
           -----------
           |   img   | 
           |         | 
           |---------|

   Then concatenate it into a "2x2 array" of the shrunken image:
           ---------------------
           |   img   |   img   |
           |         |         |
           |---------|---------| 
           |   img   |   img   |
           |         |         |
           ---------------------

令我苦恼的是我不知道如何将它变成 2x2 数组。有什么建议么？这一次实际上不是 HW :) 这是为了学习目的。到目前为止，这是我尝试过的:

function[newImg] = immultiply(picture)

Image = imread(picture); %// Reads in the picture
[r, c, l] = size(Image); %// Finds the images rows, columns and layers
rows = round(r ./ 2); %// Divides up the rows
columns = round(c ./ 2); %// Divides up the columns

newImg = cat(3,rows,columns,3); %// Creates my image, but just gives me a blank thing
imshow(newImg)


end

我会在进一步处理时进行更新。谢谢!

Answer 1

前两个答案是正确的，我最初只是在玩这个，并不打算发布它，但我认为稍微修改一下，它解决了 Luis Mendo 对 Kamtal 的答案的部分评论。

我最初的想法是，为什么要丢弃数据？如果您将采样缩小到 1/4 大小但绘制了其中的 4 个，则您有足够的空间容纳所有数据:

img1 = imread('myimage.png');
subplot(1,2,1),imshow(img1) 
img2 = img1([1:2:end, 2:2:end], [1:2:end, 2:2:end]); 
subplot(1,2,2),imshow(img2);

生成的 img2 左上象限将正是 Kamtal 的答案产生的结果:具有奇值 x 和 y 坐标的像素的最近邻插值。其他 3 个将是(偶数/奇数)、(奇数/偶数)、(偶数/偶数)。 img1 中的每个像素都出现在 img2 中，并且每个子图像都可能略有不同。

相反，如果我们想将 4 个图像中的每一个的数据组合成一个图像而不丢弃所有 数据，我们可以稍微改变一下。我们只取 4 张图像的平均值。请注意，这里的 img2 与上面的相同，我只是分解了计算以使其显而易见。

img1 = imread('myimage.png');
subplot(1,3,1),imshow(img1) 
img2a = img1(1:2:end, 1:2:end);
img2b = img1(1:2:end, 2:2:end);
img2c = img1(2:2:end, 1:2:end);
img2d = img1(2:2:end, 2:2:end);
img2 = [img2a img2b; img2c img2d];
subplot(1,3,2),imshow(img2);
img3a = (img2a + img2b + img2c + img2d)/4;
img3 = [img3a img3a; img3a img3a];
subplot(1,3,3),imshow(img3);

这里 img3 显示了 4 张相同的图像，所有图像都是使用均值滤波对原始图像进行下采样的结果。

要使用过滤器执行此操作，您将使用内核:

[0.25 0.25]
[0.25 0.25]

这只是取附近 4 个元素的平均值。内核的原点位于 (1,1)，您的插值、下采样图像将像以前一样位于奇数行/列中:

img1 = imread('myimage.png');
subplot(1,2,1),imshow(img1) 
h = [0.25, 0.25; 0.25, 0.25]   //% define the mean filter kernel
img2a = imfilter(img1, h);     //% filter before applying Kamtal's solution
img2b = img2a(1:2:end, 1:2:end);
img2 = [img2b img2b; img2b img2b]; 
subplot(1,2,2),imshow(img2);

生成的图像应该与上面的 img3 相同。

(顺带一提，用2x2的kernel进行均值滤波然后下采样到1/4大小本质上是双线性插值。imresize默认使用双三次插值，所以其结果会略有不同。)