Question

缩放2D图像阵列的最佳方法是什么？例如，假设我有一个1024 x 2048字节的图像，每个字节都是一个像素。每个像素都是从0到255的灰度级。我希望能够通过任意因子缩放此图像并获得新图像。因此，如果我将图像缩放0.68倍，我应该得到一个大小为0.68 * 1024 x 0.68 * 2048的新图像。一些像素将相互折叠。并且，如果我按比例缩放3.15，我会得到一个更大的图像，像素被复制。那么，实现这一目标的最佳方法是什么？

接下来，我希望能够将图像旋转任意角度，范围为0到360度（0 - 2Pi）。旋转后裁剪图像不是问题。最好的方法是什么？

Answer 1

缩放和旋转图像的方法有很多种。最简单的扩展方法是：

dest[dx,dy] = src[dx*src_width/dest_width,dy*src_height/dest_height]

但是在减小尺寸时增加尺寸和丢失细节会产生块效应。有一些方法可以产生更好看的结果，例如bilinear filtering。

对于旋转，可以使用a rotation matrix：

计算src像素位置

sx,sy = M(dx,dy)

其中M是将目标像素映射到源图像的矩阵。同样，您需要进行插值以产生非块状结果。

但如果你不想进入图像处理的数学，那么有很多库可用。

Answer 2

没有“简单”的表达方式。缩放和旋转都不是"trivial" procesis.

谷歌它是一个2d成像库。 Magick++可以作为divideandconquer.se点的想法，但还有其他点。

Answer 3

您正在做的是将一组输入点映射到一组输出点。问题的第一部分是确定调整大小或旋转的映射;第二部分是处理不完全位于像素边界上的点。

调整大小的映射很简单：

x' = x * (width' / width)
y' = y * (height' / height)

旋转映射只是稍微困难一点。

x' = x * cos(a) + y * sin(a)
y' = y * cos(a) - x * sin(a)

确定位于网格之外的像素值的技术称为插值。有许多这样的算法，范围广泛，速度和最终图像质量。其中一些按质量/时间递增顺序为最近邻，双线性，双三次和Sinc滤波器。

Answer 4

你想自己做肮脏的工作还是ImageMagick为你做这件事？

Answer 5

复制或丢弃像素不是最好的方法或图像大小调整，因为结果将显示像素化和jagginess。为了获得最佳效果，您应该重新采样图像，这样可以使得到的图像更加平滑。有许多重采样方法，如双线性，双三次方，lanczos等。

查看wxWidgets中的BicubicResample函数。它适用于所有类型的图像，不仅是灰度图像，而且您应该能够根据您的需要进行调整。然后还有重新采样代码from VirtualDub。 Google Codesearch可能会泄露更多相关代码。

编辑：链接在预览中看起来很好，但在发布时会被破坏。这很奇怪。转到google codesearch并分别查询“wxwidgets resamplebicubic”和“virtualdub resample”以获得相同的结果。

Answer 6

CxImage 是一个用于处理图片的免费库，可以执行您想要的操作。除了琐碎的东西，我没有亲自使用它，但我已经看过它反复推荐。

Answer 7

尚未提及，所以我将指出OpenCV具有缩放和旋转图像的功能，以及大量其他实用程序。它可能包含许多与问题无关的功能，但它很容易设置和用于此类库。

您可以尝试手动实现这样的转换，但缩放和旋转的简单方法通常会导致明显的细节丢失。

使用OpenCV，可以像这样进行缩放：

float scaleFactor = 0.68f;
cv::Mat original = cv::imread(path);
cv::Mat scaled;
cv::resize(original, scaled, cv::Size(0, 0), scaleFactor, scaleFactor, cv::INTER_LANCZOS4);
cv::imwrite("new_image.jpg", scaled);

使用Lanczos插值将图像缩小0.68倍。

我对轮换并不熟悉，但这是OpenCV网站上我编辑到相关部分的一个教程中的一个示例的一部分。（原作也有歪斜和翻译......）

/// Compute a rotation matrix with respect to the center of the image
Point center = Point(original.size().width / 2, original.size().height / 2);
double angle = -50.0;
double scale = 0.6;

/// Get the rotation matrix with the specifications above
Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
rot_mat = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);

/// Rotate the image
Mat rotated_image;
warpAffine(src, rotated_image, rot_mat, src.size());

OpenCV Website

They have some very nice documentation too.

Answer 8

point scaling(point p,float sx,float sy) {
    point s;

    int c[1][3];
    int a[1][3]={p.x,p.y,1};
    int b[3][3]={sx,0,0,0,sy,0,0,0,1};

    multmat(a,b,c);

    s.x=c[0][0];
    s.y=c[0][1];

    return s;
}

Answer 9

CxImage调整大小的方法会产生奇怪的结果。我使用Resample和Resample2函数以及所有可用的插值方法变体，结果相同。例如，尝试将填充了白色的1024 x 768图像调整为大小为802 x 582.您会发现图像上的像素颜色不同为白色！您可以检查：在Windows Paint中打开已调整大小的图像并尝试用黑色填充它。结果肯定会让你感到愉快。

Answer 10

查看Intel Performance Primitives。我之前使用过它，它在x86上产生了近乎最佳的性能。还有一个测试程序可以使用各种算法。

图像缩放和C / C ++旋转

10 个答案: