c++ - 用于极端图像缩小的快速、高质量像素插值-6ren

c++ - 用于极端图像缩小的快速、高质量像素插值

转载作者：行者123 更新时间：2023-11-28 04:16:36

在我的程序中，我将 500px 或更大的图像缩小到大约 16px-32px 的极端水平。源图像是用户指定的，所以我无法控制它的大小。正如您所想象的，很少有像素插值能够成立，结果不可避免地会出现严重的锯齿。

我尝试过双线性、双三次和平方平均采样。平方平均采样实际上提供了最不错的结果，但它越小，采样半径就必须越大。结果，它变得相当慢——比其他插值方法慢。

我也试过自适应平方平均采样，越小采样半径越大，越接近原始大小采样半径越小。但是，它会产生问题，我不认为这是最好的方法。

所以问题是:推荐的像素插值类型是什么？这种像素插值既快又适用于这种极端的缩小水平？

我不想使用库，所以我需要一些我可以手写代码并且不太复杂的东西。我正在使用 VS 2012 使用 C++。

这是我按照要求尝试过的一些示例代码(希望我的伪代码剪切和粘贴没有错误)。这执行了 7x7 的平均缩小，虽然它比双线性或双三次插值的结果更好，但它也需要相当大的打击:

    // Sizing control
    ctl(0): "Resize",Range=(0,800),Val=100

    // Variables
    float fracx,fracy;
    int Xnew,Ynew,p,q,Calc;
    int x,y,p1,q1,i,j;

    //New image dimensions
    Xnew=image->width*ctl(0)/100;
    Ynew=image->height*ctl(0)/100;

    for (y=0; y<image->height; y++){ // rows
    for (x=0; x<image->width; x++){ // columns

        p1=(int)x*image->width/Xnew;
        q1=(int)y*image->height/Ynew;

        for (z=0; z<3; z++){ // channels

             for (i=-3;i<=3;i++) {
             for (j=-3;j<=3;j++) {
             Calc += (int)(src(p1-i,q1-j,z)); 
             } //j
             } //i

             Calc /= 49;

             pset(x, y, z, Calc);

         }  // channels         


    }  // columns
    }  // rows

谢谢!

最佳答案

第一点是使用指向数据的指针。切勿在每个像素处使用索引。当您编写:src(p1-i,q1-j,z) 或 pset(x, y, z, Calc) 时进行了多少计算？使用指向数据的指针并对其进行操作。

第二:你的算法是错误的。您不需要平均过滤器，但您希望在源图像上创建一个网格，并为每个网格单元计算平均值并将其放入输出图像的相应像素中。

具体的解决方案应该根据您的数据表示量身定制，但它可能是这样的:

    std::vector<uint32_t> accum(Xnew);
    std::vector<uint32_t> count(Xnew);
    uint32_t *paccum, *pcount;
    uint8_t* pin = /*pointer to input data*/;
    uint8_t* pout = /*pointer to output data*/;
    for (int dr = 0, sr = 0, w = image->width, h = image->height; sr < h; ++dr) {
        memset(paccum = accum.data(), 0, Xnew*4);
        memset(pcount = count.data(), 0, Xnew*4);
        while (sr * Ynew / h == dr) {
            paccum = accum.data();
            pcount = count.data();
            for (int dc = 0, sc = 0; sc < w; ++sc) {
                *paccum += *i;
                *pcount += 1;
                ++pin;
                if (sc * Xnew / w > dc) {
                    ++dc;
                    ++paccum;
                    ++pcount;
                }
            }
            sr++;
        }
        std::transform(begin(accum), end(accum), begin(count), pout, std::divides<uint32_t>());
        pout += Xnew;
    }