前段時(shí)間接觸了一些數(shù)字圖像處理的問題，在J2ME平臺(tái)，完成了一些基本的2D圖像處理算法。為把這段知識(shí)做一下總結(jié)，決定把這些算法寫出來，和各位朋友共同探討。這篇文章先介紹圖像縮放的實(shí)現(xiàn)，程序是以Nokia S40的機(jī)器為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。

　　1、實(shí)現(xiàn)圖形縮放的基本思想：

　　圖像的變形變換，簡(jiǎn)單的說就是把源圖像每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)通過變形運(yùn)算轉(zhuǎn)為目標(biāo)圖像相應(yīng)點(diǎn)的新坐標(biāo)，但是這樣會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題就是目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)通常不會(huì)是整數(shù)。所以我們?cè)谧龇糯笞儞Q時(shí)，需要計(jì)算生成沒有被映射到的點(diǎn);而在縮小變換時(shí)，需要?jiǎng)h除一些點(diǎn)。這里我們采用最簡(jiǎn)單的一種插值算法：“最近鄰域法”。顧名思義，就是把非整數(shù)坐標(biāo)作一個(gè)四舍五入，取最近的整數(shù)點(diǎn)。

　　看下面的一個(gè)圖片放大的例子，左圖為原始圖像，右圖為放大1倍的圖像。里面的數(shù)字，表示所在像素的信息

　　1 2 1 1 2 2

　　5 4 5 5 4 4

　　2、對(duì)于圖片像素的操作：

　　獲取Image圖片像素信息：

　　標(biāo)準(zhǔn)的midp1.0沒有提供獲取圖片像素信息的函數(shù)，對(duì)于NOKIA的機(jī)器，我們可以采用Nokia SDK提供的API獲取像素信息。具體程序如下：

　　參數(shù)介紹：

　　short[] pixels： 用于接收像素信息的數(shù)組

　　int offset：這篇文章中的用到的地方，添0就可以了

　　int scanlength：添圖片的寬度就行了

　　int x：添0

　　int y：添0

　　int width：圖片寬度

　　int height：圖片高度

　　int format：444，表示圖形格式，好像Nokia S40的機(jī)器都是采用444格式表示RGB顏色的。就是紅，綠，藍(lán)各用4位表示，至于可以表示透明色ARGB的4444格式，應(yīng)該是機(jī)器硬件實(shí)現(xiàn)的。

　　想具體了解Nokia SDK的信息，可以查看Nokia SDK的幫助文檔。

　　使用像素信息數(shù)組生成Image圖片：

　　下面開始介紹具體的算法，首先給出圖像縮放的完整函數(shù)，然后對(duì)代碼，分段進(jìn)行解釋

　　/*********************************

　　* @todo 圖片放大縮小

　　* @param srcImg 原始圖片

　　* @param desW 變化后圖片的寬

　　* @param desH 變化后圖片的高

　　* @return 處理后的圖片

　　*********************************/

　　首先看函數(shù)的頭兩句，很容易，就是獲取原始圖片的寬度和高度

　　接下來一句我們要定義一個(gè)short型數(shù)組，作為獲取原始圖片像素信息的緩存

　　再下來一段，有的朋友可能會(huì)有些不明白，這里要解釋一下。由于getPixels()這個(gè)函數(shù)，只能獲取可變圖像的像素信息，非可變圖像，無法獲取像素信息。所以我們要用srcImg.isMutable() 來判斷，原始圖像是不是可變圖像，然后分兩種情況來處理。如果srcImg是可變圖像，我們就直接用getPixels()來獲取它的像素信息，并保存在srcBuf里。如果srcImg不是可變圖像，我們就需要把srcImage畫到事先生成的可變圖像desImg上，然后再獲取desImg的像素信息。

　　再往下就是縮放算法的重點(diǎn)：插值表的生成。插值表分水平差值表和垂直插值表，我們要分別生成原始圖像矩陣的2種插值表，然后利用插值表生成放大縮小后的圖像矩陣。由于這個(gè)內(nèi)容比較抽象，很難用文字表述清楚，所以我們用實(shí)例進(jìn)行介紹。

　　大家看下面這個(gè)水平的1*4的表格

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　　| 0 | 1 | 2 | 3 |

　　-----------------

　　如果要將這個(gè)表格放大成1*6的表格，放大的表格比原始表格多出了2個(gè)格子，我們只能對(duì)這多出來的2個(gè)格子進(jìn)行插值，才能完成放大的操作?，F(xiàn)在結(jié)合生成水平插值表的代碼來完成這個(gè)過程。

　　很明顯原始表格寬度srcW = 4;放大后的表格寬度desW = 6;所以distance = desW = 6

　　接下來進(jìn)入for循環(huán)，我們一步步的演算其循環(huán)的過程

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　　| i| tabX賦值操作| tems | temd| sb | db |

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　　|0| tabX[0] = 0 | 4 | 6 | 0 | 0 |

　　-----------------------------------------------

　　|1| tabX[0] = 0 | 2 | 6 | 1 | 1 |

　　-----------------------------------------------

　　|2| tabX[0] = 1 | 6 | 6 | 1 | 2 |

　　-----------------------------------------------

　　|3| tabX[0] = 1 | 4 | 6 | 2 | 3 |

　　-----------------------------------------------

　　|4| tabX[0] = 2 | 2 | 6 | 3 | 4 |

　　-----------------------------------------------

　　|5| tabX[0] = 3 | 6 | 6 | 3 | 5 |

　　-----------------------------------------------

　　|6| tabX[0] = 3 | 4 | 6 | 4 | 6 |

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　　有此得到放大后1*6的表格為下圖所示。其中每一個(gè)單元格中的數(shù)字n表示這個(gè)單元格的內(nèi)容，和原始表格中第n個(gè)單元格的內(nèi)容一樣。

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　　| 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |

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　　例如，左圖為原始表格，右圖為放大的表格

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　　| 紅 | 綠 | 蘭 | 紫 | | 紅 | 綠 | 綠 | 蘭 | 紫 | 紫 |

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　　同樣，垂直方向的插值表我們也可以用相同的方法獲得。

　　有了2個(gè)插值表，下面就可以生成放大和縮小后的圖像了。

　　desBuf是用來保存放大縮小后的圖像數(shù)據(jù)。例如我們把一個(gè)4*4像素的圖像A放大成6*6的圖像B，據(jù)前面的介紹我們可以生成2個(gè)插值表。tabX = {0,1,1,2,3,3}，tabY = {0,1,1,2,3,3}。

　　在循環(huán)中會(huì)判斷是否oldy 等于 tabY[i]，這個(gè)操作等同于tabY[i-1]是否等于tabY[i]。如果等于，表示圖像B前一行已經(jīng)生成的數(shù)據(jù)和即將要生成的第i行數(shù)據(jù)相同，則只要執(zhí)行System.arraycopy(desBuf, dy - desW, desBuf, dy, desW)把上一行的數(shù)據(jù)復(fù)制過來即可;如果不等，則需要對(duì)照水平插值表tabX生成這一行的數(shù)據(jù)。

　　算法演示過程如下：

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　　| i|oldy|tabY[i]|運(yùn)算情況|

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　　|0|-1 | 0 | 情況2 |

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　　|1| 0 | 1 | 情況2 |

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　　|2| 1 | 1 | 情況1 |

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　　|3| 1 | 2 | 情況2 |

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　　|4| 2 | 3 | 情況2 |

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　　|5| 3 | 3 | 情況1 |

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　　然后我們用desBuf生成最終放大或縮小后的圖片

　　最后要說明一點(diǎn)的是，由于該算法中使用了Image.createImage(w， h)來創(chuàng)建圖像，這個(gè)函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)w*h像素的全白可變圖像，所以透明圖片放大縮小后，背景不再透明，而是白色了，這是J2ME本身的缺憾和算法沒有關(guān)系。對(duì)于這個(gè)問題，有一個(gè)解決辦法，就是程序的圖片不采用Image來保存，而是采用short[]數(shù)組保存，畫圖的時(shí)候用drawPixels()來畫圖。