Качественное увеличение изображения билинейной интерполяцией

Этот алгоритм увеличивает изображение в произвольное количество раз при помощи билинейной интерполяции. При создании нового изображения каждой его точке с целыми координатами (x,y) сопоставляется точка исходного изображения с дробными координатами (xo, yo), xo=x/dx, yo=y/dy (dx и dy – коэффициенты увеличения). Далее нужно провести поверхность через точки, лежащие вокруг (xo, yo). Цвет здесь рассматривается как третье измерение. На поверхности ищется точка с координатами (xo, yo) и ее цвет понимается за цвет точки (x,y) получаемого изображения.

Этот алгоритм хорошо работает при целых или больших коэффициентах увеличения. Но резкие границы размываются. Для уменьшения изображения этот алгоритм также не подходит.

procedure Interpolate(var bm: TBitMap; dx, dy: single);
var
  bm1: TBitMap;
  z1, z2: single;
  k, k1, k2: single;
  x1, y1: integer;
  c: array [0..1, 0..1, 0..2] of byte;
  res: array [0..2] of byte;
  x, y: integer;
  xp, yp: integer;
  xo, yo: integer;
  col: integer;
  pix: TColor;
begin
  bm1 := TBitMap.Create;
  bm1.Width := round(bm.Width * dx);
  bm1.Height := round(bm.Height * dy);
  for y := 0 to bm1.Height - 1 do
  begin
    for x := 0 to bm1.Width - 1 do
    begin
      xo := trunc(x / dx);
      yo := trunc(y / dy);
      x1 := round(xo * dx);
      y1 := round(yo * dy);
 
      for yp := 0 to 1 do
        for xp := 0 to 1 do
        begin
          pix := bm.Canvas.Pixels[xo + xp, yo + yp];
          c[xp, yp, 0] := GetRValue(pix);
          c[xp, yp, 1] := GetGValue(pix);
          c[xp, yp, 2] := GetBValue(pix);
        end;
 
      for col := 0 to 2 do
      begin
        k1 := (c[1,0,col] - c[0,0,col]) / dx;
        z1 := x * k1 + c[0,0,col] - x1 * k1;
        k2 := (c[1,1,col] - c[0,1,col]) / dx;
        z2 := x * k2 + c[0,1,col] - x1 * k2;
        k := (z2 - z1) / dy;
        res[col] := round(y * k + z1 - y1 * k);
      end;
      bm1.Canvas.Pixels[x,y] := RGB(res[0], res[1], res[2]);
    end;
    Form1.Caption := IntToStr(round(100 * y / bm1.Height)) + '%';
    Application.ProcessMessages;
    if Application.Terminated then
      Exit;
  end;
  bm := bm1;
end;
 
const
  dx = 5.5;
  dy = 5.5;
 
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
const
  w = 50;
  h = 50;
var
  bm: TBitMap;
  can: TCanvas;
begin
  bm := TBitMap.Create;
  can := TCanvas.Create;
  can.Handle := GetDC(0);
  bm.Width := w;
  bm.Height := h;
  bm.Canvas.CopyRect(Bounds(0, 0, w, h), can, Bounds(0, 0, w, h));
  ReleaseDC(0, can.Handle);
  Interpolate(bm, dx, dy);
  Form1.Canvas.Draw(0, 0, bm);
  Form1.Caption := 'x: ' + FloatToStr(dx) +
  ' y: ' + FloatToStr(dy) +
  ' width: ' + IntToStr(w) +
  ' height: ' + IntToStr(h);
end;
 
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  bm: TBitMap;
begin
  if OpenDialog1.Execute then
    bm.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);
  Interpolate(bm, dx, dy);
  Form1.Canvas.Draw(0, 0, bm);
  Form1.Caption := 'x: ' + FloatToStr(dx) +
  ' y: ' + FloatToStr(dy) +
  ' width: ' + IntToStr(bm.Width) +
  ' height: ' + IntToStr(bm.Height);
end;

https://delphiworld.narod.ru/

DelphiWorld 6.0