Задание 2: Интерполяция изображений

Обязательная часть задания

Должны быть реализованы следующие алгоритмы:

  • Увеличение изображений в целое число раз с помощью билинейной интерполяции
  • Увеличение изображений в 2 раза с помощью бикубической интерполяции

Выполнение обязательной части задания оценивается в 5 баллов.

Дополнительная часть задания

За реализацию отдельных алгоритмов обработки изображений начисляются дополнительные баллы:

  • Понижение разрешения изображений в целое (1 балл) или в произвольное число раз (2 балла)
  • Увеличение изображений в произвольное число раз (больше 1) с помощью билинейной интерполяции (3 балла)
  • Увеличение изображений в целое (2 балла) или в произвольное (3 балла) число раз с помощью бикубической интерполяции
  • Увеличение изображений с помощью интерполяции Ланцоша 3 порядка в произвольное число раз (3 балла)
  • Вычисление метрик сравнения изображений: MSE и PSNR (1 балл)
  • Вычисление метрик сравнения изображений: SSIM и MSSIM (1 балл)
  • Реализация алгоритма non-maximum suppression для выделения контуров изображения (3 балла)
  • Реализация алгоритмов без смещения изображений: увеличение и последующее понижение разрешения должно давать исходное изображение без сдвигов, но, возможно, с небольшим размытием (1 балл)

Совет: понижение разрешения рекомендуется делать следующим образом: сначала сделать низкочастотную фильтрацию, например, применяя фильтр Гаусса с параметром σ2 = s2 − 1, где s — коэффициент понижения разрешения, затем просто брать каждый s-й пиксель по строкам и столбцам. При нецелом s применяется интерполяция, например, билинейная интерполяция.

Бикубическая интерполяция может быть реализована по-разному в зависимости от способа вычисления разностной производной. Допустима любая реализация бикубической интерполяции.

Справочные материалы