OpenCV圖像縮放resize各種插值方式的比較

目錄

OpenCV圖像縮放resize各種插值方式的比較

1. resize函數說明

2.各種插值方式的比較

2.1 INTER_NEAREST（最近鄰插值）

2.2 INTER_CUBIC? (三次樣條插值)

2.3 INTER_LINEAR(線性插值)

2.4 INTER_AREA??(區域插值)

3. 總結

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1. resize函數說明

? ? OpenCV提供了resize函數來改變圖像的大小，函數原型如下：

void resize(InputArray src, OutputArray dst, Size dsize, double fx=0, double fy=0, int interpolation=INTER_LINEAR );

? ? 參數說明：

• src：輸入，原圖像，即待改變大小的圖像；
• dst：輸出，改變大小之后的圖像，這個圖像和原圖像具有相同的內容，只是大小和原圖像不一樣而已；
• dsize：輸出圖像的大小。如果這個參數不為0，那么就代表將原圖像縮放到這個Size(width，height)指定的大小；如果這個參數為0，那么原圖像縮放之后的大小就要通過下面的公式來計算：

? ? ? ?dsize = Size(round(fx*src.cols), round(fy*src.rows))

? ? ? ?其中，fx和fy就是下面要說的兩個參數，是圖像width方向和height方向的縮放比例。

• fx：width方向的縮放比例，如果它是0，那么它就會按照(double)dsize.width/src.cols來計算；
• fy：height方向的縮放比例，如果它是0，那么它就會按照(double)dsize.height/src.rows來計算；
• interpolation：這個是指定插值的方式，圖像縮放之后，肯定像素要進行重新計算的，就靠這個參數來指定重新計算像素的方式，有以下幾種：

? ? ? INTER_NEAREST?- 最鄰近插值
? ? ? INTER_LINEAR?- 雙線性插值，如果最后一個參數你不指定，默認使用這種方法
? ? ? INTER_AREA?-區域插值 resampling using pixel area relation. It may be a preferred method for image decimation, as it gives moire’-free results. But when the image is zoomed, it is similar to the?INTER_NEAREST?method.
? ? ? INTER_CUBIC?-?4x4像素鄰域內的雙立方插值
? ? ? INTER_LANCZOS4?-?8x8像素鄰域內的Lanczos插值

使用注意事項：

? ?dsize和fx/fy不能同時為0，要么你就指定好dsize的值，讓fx和fy空置直接使用默認值，就像

resize(img, imgDst, Size(30,30));

要么你就讓dsize為0，指定好fx和fy的值，比如fx=fy=0.5，那么就相當于把原圖兩個方向縮小一倍！

OpenCV官方說明：注意紅色方框那句話：https://docs.opencv.org/3.2.0/da/d54/group__imgproc__transform.html#ga47a974309e9102f5f08231edc7e7529d

To shrink an image, it will generally look best with?cv::INTER_AREA?interpolation, whereas to enlarge an image, it will generally look best with?cv::INTER_CUBIC?(slow) or?cv::INTER_LINEAR?(faster but still looks OK).

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2.各種插值方式的比較

? ? OpenCV的cv::resize函數支持多種插值方式，這里主要比較下面四個常用的插值方式。

? ? 參考資料：《OpenCV中resize函數五種插值算法的實現過程》https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/17335477?

2.1 INTER_NEAREST（最近鄰插值）

? ? 最近鄰插值是最簡單的插值方法，選取離目標點最近的點作為新的插入點，計算公式表示如下：

插值后的邊緣效果：由于是以最近的點作為新的插入點，因此邊緣不會出現緩慢的漸慢過度區域，這也導致放大的圖像容易出現鋸齒的現象

2.2 INTER_CUBIC? (三次樣條插值)

插值后的邊緣效果：可以有效避免出現鋸齒的現象

2.3 INTER_LINEAR(線性插值)

? ? 線性插值是以距離為權重的一種插值方式。

插值后的邊緣效果：可以有效避免出現鋸齒的現象

2.4 INTER_AREA??(區域插值)

? ?區域插值共分三種情況，圖像放大時類似于雙線性插值，圖像縮小(x軸、y軸同時縮小)又分兩種情況，此情況下可以避免波紋出現。因此對圖像進行縮小時，為了避免出現波紋現象，推薦采用區域插值方法。

? OpenGL說明文檔有這么解釋：To shrink an image, it will generally look best with #INTER_AREA interpolation, whereas to enlarge an image, it will generally look best with #INTER_CUBIC (slow) or #INTER_LINEAR (faster but still looks OK).

? ? 如果要縮小圖像，通常推薦使用INTER_AREA插值效果最好，而要放大圖像，通常使用INTER_CUBIC(速度較慢，但效果最好)，或者使用INTER_LINEAR(速度較快，效果還可以)。

插值后的邊緣效果：

測試代碼：

#include <chrono> #include <opencv2/opencv.hpp> #define millisecond 1000000 #define DEBUG_PRINT(...) printf( __VA_ARGS__); printf("\n") #define DEBUG_TIME(time_) auto time_ =std::chrono::high_resolution_clock::now() #define RUN_TIME(time_) (double)(time_).count()/millisecond using namespace std;cv::Mat image_resize(cv::Mat image, int width, int height, int interpolation, int num) {cv::Mat dest;for (int i = 0; i < num; ++i) {cv::resize(image, dest, cv::Size(width, height), 0, 0, interpolation);//最近鄰插值}return dest; }int main() {string path = "../1.jpg";cv::Mat image = cv::imread(path);cv::resize(image, image, cv::Size(1000, 1000));int re_width = 900;int re_height = 900;int num=10;cv::Mat image2X_INTER_NEAREST;cv::Mat image2X_INTER_LINEAR;cv::Mat image2X_INTER_AREA;cv::Mat image2X_INTER_CUBIC;cv::Mat initMat;DEBUG_PRINT("image input size:%dx%d", image.rows, image.cols);DEBUG_TIME(T0);image2X_INTER_NEAREST=image_resize(image, re_width, re_height, cv::INTER_NEAREST, num);DEBUG_TIME(T1);image2X_INTER_LINEAR=image_resize(image, re_width, re_height, cv::INTER_LINEAR, num);DEBUG_TIME(T2);image2X_INTER_AREA=image_resize(image, re_width, re_height, cv::INTER_AREA, num);DEBUG_TIME(T3);image2X_INTER_CUBIC=image_resize(image, re_width, re_height, cv::INTER_CUBIC, num);DEBUG_TIME(T4);DEBUG_PRINT("resize_image:%dx%d,INTER_NEAREST:%3.3fms",image2X_INTER_NEAREST.rows,image2X_INTER_NEAREST.cols,RUN_TIME(T1 - T0)/num);DEBUG_PRINT("resize_image:%dx%d,INTER_LINEAR :%3.3fms",image2X_INTER_LINEAR.rows,image2X_INTER_LINEAR.cols,RUN_TIME(T2 - T1)/num);DEBUG_PRINT("resize_image:%dx%d,INTER_AREA :%3.3fms",image2X_INTER_AREA.rows,image2X_INTER_AREA.cols,RUN_TIME(T3 - T2)/num);DEBUG_PRINT("resize_image:%dx%d,INTER_CUBIC :%3.3fms",image2X_INTER_CUBIC.rows,image2X_INTER_CUBIC.cols,RUN_TIME(T4 - T3)/num);return 0; }

? ? 運行結果：

image input size:1000x1000
resize_image:900x900,INTER_NEAREST:0.389ms
resize_image:900x900,INTER_LINEAR :0.605ms
resize_image:900x900,INTER_AREA ? :2.611ms
resize_image:900x900,INTER_CUBIC ?:1.920ms

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3. 總結

? ? 測試結果表明：

• ?速度比較：INTER_NEAREST（最近鄰插值)>INTER_LINEAR(線性插值)>INTER_CUBIC(三次樣條插值)>INTER_AREA??(區域插值)
• 對圖像進行縮小時，為了避免出現波紋現象，推薦采用INTER_AREA?區域插值方法。
• OpenCV推薦：如果要縮小圖像，通常推薦使用#INTER_AREA插值效果最好，而要放大圖像，通常使用INTER_CUBIC(速度較慢，但效果最好)，或者使用INTER_LINEAR(速度較快，效果還可以)。至于最近鄰插值INTER_NEAREST，一般不推薦使用

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV图像缩放resize各种插值方式的比较的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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