图像缩放和C/C++旋转

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

有许多方法可以缩放和旋转图像.最简单的扩展方法是:

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

但是当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,双线性滤波.

对于旋转,可以使用旋转矩阵计算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.

但是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"微不足道"的过程.

谷歌它是一个2D图像库.Magick ++可以作为divideandconquer.se点的想法,但还有其他.

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.

调整大小的映射很容易:

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

轮换映射只是稍微困难一点.

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

用于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.其中一些质量/时间递增的顺序是最近邻,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能为你做这件事吗？

Answer 5

复制或丢弃像素并不是调整图像大小的最佳方法，因为结果会显示像素化和锯齿状。为了获得最佳结果，您应该对图像重新采样，这将使生成的图像看起来更加平滑。重采样的方法有很多，比如双线性、双三次、lanczos 等。

看一下wxWidgets 中的ResampleBicubic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求进行调整。然后还有来自 VirtualDub 的重采样代码。Google Codesearch 可能会透露更多相关代码。

编辑：链接在预览中看起来很好，但在发布时被破坏。这很奇怪。去google codesearch，分别查询“wxwidgets resamplebicubic”和“virtualdub resample”，得到相同的结果。