上海理工大学学报第24卷第3期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．24No．32002文章编号：1007．6735(2002)03—0222—04数字图像缩放的原理与硬件实现徐伯庆，孙国强2，陈离(1．上海理工大学光学与电子信息工程学院，上海200093；2．上海理工大学计算机工程学院，上海200093)摘要：在对数字图像的缩放原理进行理论分析的基础上，给出了适合工程应用的简化缩放公式．以数字自动印刷机为例，介绍了用硬件实现数字图像缩放的方法，并对数字图像经过缩放后产生的误差与失真进行了分析．关键词：数字图像处理；图像缩放；数字自动印刷机中图分类号：TP911．73文献标识码：BTheprincipleandhardwareimplementationofdigitalimagescalingXUBo—qing，SUNGuo—qiang，CHENLi(1．CollegeofOpticsandElectronicEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China2．CollegeofComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Theprincipleofdigitalimagescalingistheoreticallyanalysedatfirst．Basedonthat，thesimplifiedformulaofimagescalingisproposed，whichismoresuitabletoengineeringapplications．Then，takingthedigitalautomaticprinterasexample，imagescalingimplementedbyhardwareisintroducedindetail．Atlast，theerrorsanddistortionsproducedinimagescalingareanalyzed．Keywords：digitalimageprocessing；imagescaling；digitalautomaticprinter随着数字计算机技术和微电子技术的不断发实现图像的缩放就显得不尽合理，因为具有变倍展，出现了许多新颖的数字图像信息设备和系统．缩放功能的光学系统不仅制作成本昂贵，而且系例如数字式复印机、电脑排版系统和数字印刷机．统调试也非常困难．故数字图像的缩放功能采用在这些设备和系统中，图像缩放功能是一种最基数字电子技术实现，而不是采用模拟的光学方式本的功能．数字图像的缩放方法以及图像经过缩实现就显得更为合理．放以后的质量，对于整个系统的性能和质量都是至关重要的．1数字图像缩放的数学方法以往的模拟图像系统，图像的放大和缩小都一幅原始的模拟图像．(，)，)，通过输人设备是采用模拟的方法实现的．其基本原理是通过改完成光学成像、光电转换、采样和量化等过程转变光学系统的焦距来实现图像的缩放．随着图像换为数字图像A(m，)．设输人设备主扫描方向和的输人和输出逐步数字化，继续采用模拟的方法副扫描方向的分辨率均为定值，即图像采样周期收稿日期：2002．02．26作者简介：徐伯庆(1958一)，男，副教授第3期徐伯庆等：数字图像缩放的原理与硬件实现223均为并设图像输出设备主扫描方向和副扫描的各个像素的加权和．方向的分辨率也均为定值，行和列的像素间距也2数字图像缩放公式的简化均为将经过缩放的数字图像的单位行数(或列数)若直接使用式(2)进行数字图像的缩放，实际与原数字图像的单位行数(或列数)的比值定义为的计算量会非常的庞大，这给实际应用造成了很数字图像的缩放倍率．数字图像的缩放就是将大的困难．要使其适合于实际应用，有必要对其经过缩放的图像gd(Ji=，Z)通过输出设备输出．进行简化，因此而付出的代价是图像质量会有一从原理上讲，数字图像的缩放就是如何确定定程度的下降．经过缩放的数字图像(，f)与原数字图像fd(m，，2)对式(2)中的加权值进行分析可以看出，它们之间的关系．根据奈奎斯特采样定理，频带宽度是由两个采样函数的乘积所决定的．经过有限的模拟图像，y)，当满足采样定理时，则不缩放的数字图像的采样gd(Ji=，z)与原数字图像的采失真地被一数字图像厂d(m，)所确定．在这种情况样，，2)之间的关系有以