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OpenCV-Python图像处理:插值方法及使用resize函数进行图像缩放_opencv resize

opencv resize
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图像缩放用于对图像进行缩小或扩大,当图像缩小时需要对输入图像重采样去掉部分像素,当图像扩大时需要在输入图像中根据算法生成部分像素,二者都会利用插值算法来实现。

一、支持的插值算法说明

OpenCV支持的插值算法包括如下表格中的前6种,后面几种不是插值算法,而是补充的标记:
在这里插入图片描述
相关插值算法比较(参考《OpenCV图像缩放resize各种插值方式的比较》):

  • 速度比较:INTER_NEAREST(最近邻插值)>INTER_LINEAR(线性插值)>INTER_CUBIC(三次样条插值)>INTER_AREA (区域插值)
  • 对图像进行缩小时,为了避免出现摩尔纹现象,推荐采用INTER_AREA 区域插值方法
  • 要放大图像,通常使用INTER_CUBIC(速度较慢,但效果最好),或者使用INTER_LINEAR(速度较快,效果还可以)。至于最近邻插值INTER_NEAREST,一般不推荐使用

关于具体算法的介绍请参考以下资料:

二、缩放函数resize介绍

2.1、调用语法

图像缩放使用函数resize,可以将图像按照指定大小或缩放因子进行缩放。
dst = resize(src, dsize, dst=None, fx=None, fy=None, interpolation=None)

2.2、参数及返回值说明
  • src:输入图像
  • dsize:缩放到的目标图像大小
  • dst:目标图像, 不需要考虑dst的初始大小,目标图像的初始大小是dsize或fx和fy指定的,如果需要按照dst的大小来确认结果图像大小,需要先将dst对应大小赋值给dsize
  • fx:水平方向即宽度的缩放因子,如果为0,则fx=dsize.width/src.cols,类型为带小数位的数字
  • fy:竖直方向即高度的缩放因子,如果为0,则fy=dsize.height/src.rows,类型为带小数位的数字
  • interpolation:插值方法
  • 返回值:缩放后的图像
注意:

经测试验证:

  1. dsize和fx/ fy二者必须指定一个,如果二者都指定,以dsize为准,fx/ fy被忽略;
  2. 图像缩放时未指定插值算法的结果与插值算法为INTER_LINEAR的结果相同

三、案例

下面的案例是读取两张大小不同的图像,相互参照以各种插值方法进行缩放,并比较哪种插值方法和不带插值实参的结果一致:

代码:
import cv2
import numpy as np

from opencvPublic import preparePreviewImg,previewImgList,readImgFile,cmpMatrix

def main(largeImg,smallImg):
    interMethod = [cv2.INTER_NEAREST,cv2.INTER_LINEAR,cv2.INTER_CUBIC,cv2.INTER_AREA,cv2.INTER_LANCZOS4,cv2.INTER_LINEAR_EXACT]
    interMethodInf = ['INTER_NEAREST', 'INTER_LINEAR', 'INTER_CUBIC', 'INTER_AREA', 'INTER_LANCZOS4','INTER_LINEAR_EXACT']
    information = "老猿Python博客文章目录:https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/109160152,敬请关注同名微信公众号"

    largeImg = readImgFile(largeImg, False) #自定义读入图片文件的函数,具体功能请参考:https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/111351901
    smallImg = readImgFile(smallImg, False)
    preparePreviewImg('largeImg',largeImg)
    preparePreviewImg('smallImg', smallImg)
    imgNoInterMethod = cv2.resize(smallImg,largeImg.shape[0:2])
    preparePreviewImg('未指定放大算法' , imgNoInterMethod)
    for mi in zip(interMethod,interMethodInf):
        m,i = mi
        imgM = cv2.resize(smallImg,largeImg.shape[0:2],fx=0.8,fy=0.8,interpolation=m)
        preparePreviewImg('放大算法:'+i, imgM)
        if cmpMatrix(imgNoInterMethod,imgM):
            print(f"图像放大时未指定插值算法的结果与插值算法为{i}的结果相同")
    previewImgList()
    imgNoInterMethod = cv2.resize(largeImg, smallImg.shape[0:2])
    preparePreviewImg('未指定放大算法', imgNoInterMethod)
    for mi in zip(interMethod, interMethodInf):
        m, i = mi

        imgM = cv2.resize(largeImg, smallImg.shape[0:2], interpolation=m )
        preparePreviewImg('缩小算法:' + i, imgM)
        if cmpMatrix(imgNoInterMethod,imgM):
            print(f"图像缩小时未指定插值算法的结果与插值算法为{i}的结果相同")

    print(f"\n更多学习资料请参考:\n    {information}")
    previewImgList()
    cv2.waitKey(0)

main(r'f:\pic\咖啡狗.jpg',r'f:\pic\咖啡狗小图.JPG')

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上述代码中从opencvPublic 导入的preparePreviewImg、previewImgList、readImgFile、cmpMatrix相关函数功能请参考《https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/111351901 OpenCV-Python图形图像处理:自用的一些工具函数功能及调用语法介绍》的说明。

输出:
图像放大时未指定插值算法的结果与插值算法为INTER_LINEAR的结果相同
图像缩小时未指定插值算法的结果与插值算法为INTER_LINEAR的结果相同

更多学习资料请参考:
    老猿Python博客文章目录:https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/109160152,敬请关注同名微信公众号
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图像放大预览结果:

在这里插入图片描述
由于预览图像高度太大被缩小了,放大一点看输入的两张图像,小的在右上角很小的地方:
在这里插入图片描述
下面是未指定放大算法的结果预览图:
在这里插入图片描述
其他的图像效果差异不是很大,就不展示了。

图像缩小预览图像: 在这里插入图片描述

四、小结

本节简单介绍了与图像缩放相关的插值算法、并详细介绍OpenCV图像缩放的函数resize相关的语法、参数以及应用案例。不同的插值算法对资源的开销不同,最终效果也会不一致,大家进行图像缩放时,如无特殊要求,插值算法使用默认值即可。

更多OpenCV-Python的介绍请参考专栏《OpenCV-Python图形图像处理》相关文章。

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