CN103034975A - 图像处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理方法，包括：输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。本发明还相应公开了一种图像处理装置。本发明实施例能够根据不同的屏幕尺寸创建不同大小的目标图像，使同一源PNG图片能在不同尺寸的屏幕上显示，并且计算简单，节省用户终端的计算资源。

Description

图像处理方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种图像处理方法及装置。

背景技术

J2ME（Java 2 Micro Edition）是一种高度优化的Java运行环境，主要针对消费类电子设备的，例如蜂窝电话和可视电话、数字机顶盒、汽车导航系统等。

在J2ME架构中，Connected，Limited Device Configuration（简称CLDC）的目标是为资源受限且具有网络接入能力的设备，提供一个标准化的、高度可移植的、小内存容量的Java应用程序开发平台，支持的设备包括手机终端；Mobile Information Device Profile（简称MIDP）为小型、资源受限的移动设备创建了一个开发的应用程序环境。

J2ME手机应用程序的开发正是基于CLDC和MIDP规范，手机内存资源的容量非常有限，所支持的图片格式为PNG（Portable Network Graphic Format，流式网络图形格式）。PNG是一种位图文件存储格式，其用来存储灰度图像时，灰度图像的深度可多到16位，存储彩色图像时，彩色图像的深度可多到48位，并且还可存储多到16位的α通道数据。PNG使用从LZ77派生的无损数据压缩算法，其图片压缩比高，生成文件容量小，且具有高保真性、透明性等特性，被广泛应用于JAVA程序、网页或S60程序中。

当前，在J2ME手机应用程序开发过程中，由于各品牌的J2ME手机终端的屏幕尺寸不同，服务提供商一般需要提供不同大小的PNG图片，供不同屏幕尺寸的J2ME手机终端下载使用。尽管某些J2ME手机终端能够根据需要将同一张源PNG图片转换为不同大小的图像进行显示，但是计算繁杂，会耗费大量的手机终端计算资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像处理方法及装置，使同一源PNG图片能在不同尺寸的屏幕上显示，并且计算简单，节省用户终端的计算资源。

本发明实施例提供了一种图像处理方法，包括：

S1、输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；

S2、根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；

S3、根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

相应地，本发明实施例还提供了一种图像处理装置，包括：

源PNG图片输入单元，用于输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；

插值处理单元，用于根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；和，

目标图像显示单元，用于根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

本发明实施例提供的图像处理方法及装置，采用最近点插值法将源PNG图片转换为目标图像，使目标图像能够在相应尺寸的屏幕上显示。采用本发明实施例，可以根据不同的屏幕尺寸创建不同大小的目标图像，使同一源PNG图片能在不同尺寸的屏幕上显示，并且计算简单，节省用户终端的计算资源。

附图说明

图1是本发明提供的一种图像处理方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明提供的一种图像处理装置的一个实施例的结构图；

图3是本发明提供的一种插值处理单元的一个实施例的结构图；

图4是本发明提供的一种目标图像显示单元的一个实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明提供的一种图像处理方法的一个实施例的流程图。

本实施例提供一种图像处理方法，包括步骤S1~S3，具体如下：

S1、输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值。

具体的，从用户终端（例如J2ME手机终端）的资源文件夹中输入源PNG图片，源PNG图片采用PNG格式的数据结构，具体包括：PNG标志、文件头数据块、调色板数据块、图像数据块以及图像结束标志。其中，文件头数据块中包含源PNG图片的像素大小，调色板数据块包含源PNG图片中各个像素点的RGB值。

S2、根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值。

源PNG图片的像素大小为Sw*Sh，Sw为源PNG图片的像素宽，Sh为源PNG图片的像素高，源PNG图片实际存在Sw*Sh个像素点。

目标图像的像素大小为Dw*Dh，Dw为目标图像的像素宽，Dh为目标图像的像素高。

以像素宽方向为横轴方向，以像素高方向为纵轴方向，建立坐标系，使用所述坐标系中的坐标来表示所述源PNG图片中的像素点和所述目标图像中的像素点。例如，源PNG图片中的一个像素点用坐标（u1、v1）表示，该像素点（u1，v1）对应的RGB值记为P（u1，v1）。坐标原点处的像素点记为（0，0），0≤u1≤Sh-1，0≤v1≤Sw-1，u1和v1均为整数。同理，目标图像中的一个像素点可以用坐标（u，v）表示。

将源PNG图片的各像素点的RGB值保存在Sh*Sw的矩阵中，且源PNG图片中的像素点（u1、v1）的RGB值为P（u1，v1），其与Sh*Sw矩阵中的（u1、v1）元对应。同理，将目标图像的各像素点的RGB值保存在Dh*Dw的矩阵中。

因此，将源PNG图片转换为目标图像，就是将Sh*Sw的矩阵数组转换为Dh*Dw的矩阵数组。

本发明实施例根据源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值，包括步骤S21~S23，具体如下：

S21、将所述目标图像中的像素点（u，v）映射到所述源PNG图片中的虚拟像素点（x，y）上。采用如下公式（1）： 

x=|（u+1）*Sh/Dh-1|； y=|（v+1）*Sw/Dw-1|；              

其中，0≤u≤Dh-1，0≤v≤Dw-1，u和v为整数。

源PNG图片的像素大小为Sw*Sh，目标图像的像素大小为Dw*Dh。由源PNG图片转换到目标图像，在像素宽方向的放大率为Dw/Sw，在像素高方向的放大率为Dh/Sh。按照上述公式（1）将目标图像中的像素点（u，v）映射到源PNG图片中的虚拟像素点（x，y）时，x和y可以是整数，也可以是非整数。只有当x和y同时为整数，并且0≤x≤Sh-1，0≤y≤Sw-1时，像素点（x，y）才是源PNG图片中实际存在的像素点。

目标图像包含Dw*Dh个像素点，按照上述公式（1）进行Dw*Dh次计算，可以得到目标图像的每个像素点所映射到源PNG图片中的虚拟像素点。

S22、从所述源PNG图片的实际存在的像素点中，找出与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点。

在一个实施方式中，所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点，包括：第一像素点A（<x>，<y>）、第二像素点B（<x>，{y}）、第三像素点C（{x}，<y>）以及第四像素点D（{x}，{y}）。

其中，{x}=[x]+1，{y}=[y]+1。[x]表示对x取整，[y]表示对y取整。

当x为整数时，<x>= x-1。当x为非整数时，<x>=[x]。

当y为整数时，<y>= y-1。当y为非整数时，<y>=[y]。

S23、根据所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值，计算获得所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值。

在本发明实施例中，所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值包括有限数值和NULL两种形式。当所述邻近的像素点是源PNG图片中实际存在的像素点时，该像素点的RGB值为有限数值，可以从源PNG图片的调色板数据中获得，或者从Sh*Sw的矩阵数组中获得。当所述邻近的像素点不是源PNG图片中实际存在的像素点时，该像素点的RGB值为NULL（空的），该像素点被认为是透明点。在具体实施当中，RGB值为24位数据，其范围从0x000000至0xFFFFFF。R、G、B通道分别为8位二进制数，范围为0~255。

在一个实施方式中，按照上述步骤S22，从所述源PNG图片中找出与所述虚拟像素点（x，y）邻近的第一像素点A、第二像素点B、第三像素点C和第四像素点D，四个像素点的RGB值分别为：P（A）、P（B）、P（C）和P（D）。

目标图像中的像素点（u，v）的RBG值为P（u，v），如下公式（2）：

P（u，v）= n*b*P（A）+n*（1-b）*P（B）+（1-n）*b*P（C）+（1-n）*（1-b）P（D）；                                             

其中，n={x}-x，b={y}-y。

具体的，当与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值为NULL时，该像素点的RGB值无效，不参与P（u，v）的计算；即在本发明实施例中，该像素点的RGB值为0。例如，当P（A）为NULL，而P（B）、 P（C）和P（D）为有限数值时，P（u，v）的计算公式为：P（u，v）= n*（1-b）*P（B）+（1-n）*b*P（C）+（1-n）*（1-b）P（D）。当P（A）、P（B）、P（C）和P（D）均为NULL时，P（u，v）为NULL，对应目标图像中的像素点为透明点。

当n和b为小数时，使用上述公式（2）需要进行浮点运算。由于整数运算比浮点运算简单，因此为了进一步减少计算量，本发明实施还可以对P（u，v）的计算方法作进一步优化，如下：

在另一个实施方式中，令N=Dh-x*Sh%Dh，B=Dw-y*Sw%Dw，%表示求余运算，如下公式（3）：

P（u，v）={B * N * [ P（A） – P（B） – P（C） + P（D）] + Dw * N * P（B） + DH * B * P（C） + （ Dw * Dh – Dh * B – Dw * N ） * P（D）} / （double）（ Dw * Dh ）。

其中， （double）（ Dw * Dh ）是指：将（ Dw * Dh ）这个数据结果转化为 double类型（即双精度浮点型）的数据，从而提高数据的精确度。

Sh%Dh是指：用Sh除以Dh，只取余数。例如10%3等于1。

采用上述公式（3）计算P （u，v），计算过程为整数运算，而结果P （u，v）为浮点数，进一步减少了计算量。

通过上述最近点插值计算，可获得目标图像中各个像素点的RGB值。

S3、根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

步骤S3具体包括：

S31、通过short[]函数保存所述目标图像中各个像素点的RGB值；

S32、根据所述short[]函数保存的目标图像的各个像素点的RGB值，调用drawPixels（）函数绘制并显示所述目标图像。

在现有J2ME手机终端编程技术中，由于J2ME程序设计本身存在的缺陷，采用函数Image.createImage（w，h）创建目标图像时，所述目标图像的像素点都是默认为非透明的。即使目标图像的像素点的RGB值为NULL，但该像素点仍然显示为全白色，因此使用函数Image.createImage（w，h）不能创建背景完全透明的图片。

而本发明实施例根据目标图像的各个像素点的RGB值，调用drawPixels（）函数绘制并显示所述目标图像，在目标图像RGB值为NULL的地方显示透明，是实际需要的图片，解决了J2ME程序设计本身缺陷带来的问题。

本发明实施例提供的图像处理方法，采用最近点插值法将源PNG图片转换为目标图像，使目标图像能够在相应尺寸的屏幕上显示。采用本发明实施例，可以根据不同的屏幕尺寸创建不同大小的目标图像，使同一源PNG图片能在不同尺寸的屏幕上显示，并且计算简单，节省用户终端的计算资源。

本发明实施例还提供一种图像处理装置，能够实施上述的图像处理方法的所有流程步骤。

参见图2，是发明提供的一种图像处理装置的一个实施例的结构图。

本发明实施例提供一种图像处理装置，包括：

源PNG图片输入单元21，用于输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；

插值处理单元22，用于根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；和，

目标图像显示单元23，用于根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

其中，所述源PNG图片的像素大小为Sw*Sh，Sw为所述源PNG图片的像素宽，Sh为所述源PNG图片的像素高。所述目标图像的像素大小为Dw*Dh，Dw为所述目标图像的像素宽，Dh为所述目标图像的像素高。以像素宽方向为横轴方向，以像素高方向为纵轴方向，建立坐标系，使用所述坐标系中的坐标来表示所述源PNG图片中的像素点和所述目标图像中的像素点。

如图3所示，所述插值处理单元22具体包括：

映射子单元31，用于将所述目标图像中的像素点（u，v）映射到所述源PNG图片中的虚拟像素点（x，y）上；x=|（u+1）*Sh/Dh-1|； y=|（v+1）*Sw/Dw-1|；其中，0≤u≤Dh-1，0≤v≤Dw-1，u和v为整数；

邻近点确定子单元32，用于从所述源PNG图片的实际存在的像素点中，找出与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点；和，

RBG值计算子单元33，用于根据所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值，计算获得所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值。

具体的，所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点，包括：第一像素点A（<x>，<y>）、第二像素点B（<x>，{y}）、第三像素点C（{x}，<y>）以及第四像素点D（{x}，{y}）；

其中，{x}=[x]+1，{y}=[y]+1；[x]表示对x取整，[y]表示对y取整；

当x为整数时，<x>= x-1；当x为非整数时，<x>=[x]；

当y为整数时，<y>= y-1；当y为非整数时，<y>=[y]。

所述第一像素点A、第二像素点B、第三像素点C和第四像素点D的RGB值分别为：P（A）、P（B）、P（C）和P（D）；

所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值为P（u，v）；

P（u，v）= n*b*P（A）+n*（1-b）*P（B）+（1-n）*b*P（C）+（1-n）*（1-b）P（D）；其中，n={x}-x，b={y}-y；

或者，P（u，v）={B * N * [ P（A） – P（B） – P（C） + P（D）] + Dw * N * P（B） + DH * B * P（C） + （ Dw * Dh – Dh * B – Dw * N ） * P（D）} / （double）（ Dw * Dh ）；其中，N=Dh-x*Sh%Dh，B=Dw-y*Sw%Dw，%表示求余运算。

如图4所示，所述目标图像显示单元23具体包括：

RGB值保存子单元41，用于通过short[]函数保存所述目标图像中各个像素点的RGB值；

绘制显示子单元42，用于根据所述short[]函数保存的目标图像的各个像素点的RGB值，调用drawPixels（）函数绘制并显示所述目标图像。

本发明实施例提供的图像处理装置，采用最近点插值法将源PNG图片转换为目标图像，使目标图像能够在相应尺寸的屏幕上显示。采用本发明实施例，可以根据不同的屏幕尺寸创建不同大小的目标图像，使同一源PNG图片能在不同尺寸的屏幕上显示，并且计算简单，节省用户终端的计算资源。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

S1、输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；

S2、根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；

S3、根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述源PNG图片的像素大小为Sw*Sh，Sw为所述源PNG图片的像素宽，Sh为所述源PNG图片的像素高；

所述目标图像的像素大小为Dw*Dh，Dw为所述目标图像的像素宽，Dh为所述目标图像的像素高；

以像素宽方向为横轴方向，以像素高方向为纵轴方向，建立坐标系，使用所述坐标系中的坐标来表示所述源PNG图片中的像素点和所述目标图像中的像素点；

所述步骤S2包括：

S21、将所述目标图像中的像素点（u，v）映射到所述源PNG图片中的虚拟像素点（x，y）上；x=|（u+1）*Sh/Dh-1|； y=|（v+1）*Sw/Dw-1|；其中，0≤u≤Dh-1，0≤v≤Dw-1，u和v为整数；

S22、从所述源PNG图片的实际存在的像素点中，找出与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点；

S23、根据所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值，计算获得所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值。

3.如权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，在步骤 S22中，所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点，包括：第一像素点A（<x>，<y>）、第二像素点B（<x>，{y}）、第三像素点C（{x}，<y>）以及第四像素点D（{x}，{y}）；

其中，{x}=[x]+1，{y}=[y]+1；[x]表示对x取整，[y]表示对y取整；

当x为整数时，<x>= x-1；当x为非整数时，<x>=[x]；

当y为整数时，<y>= y-1；当y为非整数时，<y>=[y]。

4.如权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，在步骤 S23中，所述第一像素点A、第二像素点B、第三像素点C和第四像素点D的RGB值分别为：P（A）、P（B）、P（C）和P（D）；

所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值为P（u，v）；

P（u，v）= n*b*P（A）+n*（1-b）*P（B）+（1-n）*b*P（C）+（1-n）*（1-b）P（D）；其中，n={x}-x，b={y}-y；

或者，P（u，v）={B * N * [ P（A） – P（B） – P（C） + P（D）] + Dw * N * P（B） + DH * B * P（C） + （ Dw * Dh – Dh * B – Dw * N ） * P（D）} / （double）（ Dw * Dh ）；其中，N=Dh-x*Sh%Dh，B=Dw-y*Sw%Dw，%表示求余运算。

5.如权利要求1~4任一项所述的图像处理方法，其特征在于，所述步骤 S3包括：

S31、通过short[]函数保存所述目标图像中各个像素点的RGB值；

S32、根据所述short[]函数保存的目标图像的各个像素点的RGB值，调用drawPixels（）函数绘制并显示所述目标图像。

6.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

源PNG图片输入单元，用于输入源PNG图片，从所述源PNG图片的调色板数据中获得各像素点的RGB值；

插值处理单元，用于根据所述源PNG图片的各像素点的RGB值和所要生成的目标图像的像素大小，采用最近点插值法计算获得所述目标图像的各像素点的RGB值；和，

目标图像显示单元，用于根据所述目标图像各像素点的RGB值，绘制并显示所述目标图像。

7.如权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，所述源PNG图片的像素大小为Sw*Sh，Sw为所述源PNG图片的像素宽，Sh为所述源PNG图片的像素高；

所述目标图像的像素大小为Dw*Dh，Dw为所述目标图像的像素宽，Dh为所述目标图像的像素高；

以像素宽方向为横轴方向，以像素高方向为纵轴方向，建立坐标系，使用所述坐标系中的坐标来表示所述源PNG图片中的像素点和所述目标图像中的像素点；

所述插值处理单元包括：

映射子单元，用于将所述目标图像中的像素点（u，v）映射到所述源PNG图片中的虚拟像素点（x，y）上；x=|（u+1）*Sh/Dh-1|； y=|（v+1）*Sw/Dw-1|；其中，0≤u≤Dh-1，0≤v≤Dw-1，u和v为整数；

邻近点确定子单元，用于从所述源PNG图片的实际存在的像素点中，找出与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点；和，

RBG值计算子单元，用于根据所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点的RGB值，计算获得所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值。

8.如权利要求7所述的图像处理装置，其特征在于，所述源PNG图片中的与所述虚拟像素点（x，y）邻近的像素点，包括：第一像素点A（<x>，<y>）、第二像素点B（<x>，{y}）、第三像素点C（{x}，<y>）以及第四像素点D（{x}，{y}）；

其中，{x}=[x]+1，{y}=[y]+1；[x]表示对x取整，[y]表示对y取整；

当x为整数时，<x>= x-1；当x为非整数时，<x>=[x]；

当y为整数时，<y>= y-1；当y为非整数时，<y>=[y]。

9.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，在步骤 S23中，所述第一像素点A、第二像素点B、第三像素点C和第四像素点D的RGB值分别为：P（A）、P（B）、P（C）和P（D）；

所述目标图像中的像素点（u，v）的RBG值为P（u，v）；

P（u，v）= n*b*P（A）+n*（1-b）*P（B）+（1-n）*b*P（C）+（1-n）*（1-b）P（D）；其中，n={x}-x，b={y}-y；

或者，P（u，v）={B * N * [ P（A） – P（B） – P（C） + P（D）] + Dw * N * P（B） + DH * B * P（C） + （ Dw * Dh – Dh * B – Dw * N ） * P（D）} / （double）（ Dw * Dh ）；其中，N=Dh-x*Sh%Dh，B=Dw-y*Sw%Dw，%表示求余运算。

10.如权利要求6~9任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述目标图像显示单元包括：

RGB值保存子单元，用于通过short[]函数保存所述目标图像中各个像素点的RGB值；

绘制显示子单元，用于根据所述short[]函数保存的目标图像的各个像素点的RGB值，调用drawPixels（）函数绘制并显示所述目标图像。

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