【OpenCV】14 图像插值

本文通过使用OpenCV库,详细介绍了四种常见的图像插值算法:最邻近插值、双线性插值、双立方插值和Lanczos插值。通过代码实现,展示了不同插值方法对图像缩放效果的影响。

14 图像插值

代码

import cv2 as cv

src = cv.imread("../image/coins.jpg")
cv.namedWindow("input", cv.WINDOW_AUTOSIZE)
cv.imshow("input", src)

h, w = src.shape[:2]
print(h, w)
dst = cv.resize(src, (w*2, h*2), fx=0.75, fy=0.75, interpolation=cv.INTER_NEAREST)
cv.imshow("INTER_NEAREST", dst)

dst = cv.resize(src, (w*2, h*2), interpolation=cv.INTER_LINEAR)
cv.imshow("INTER_LINEAR", dst)

dst = cv.resize(src, (w*2, h*2), interpolation=cv.INTER_CUBIC)
cv.imshow("INTER_CUBIC", dst)

dst = cv.resize(src, (w*2, h*2), interpolation=cv.INTER_LANCZOS4)
cv.imshow("INTER_LANCZOS4", dst)

cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

实验结果

原图
在这里插入图片描述
最邻近插值
在这里插入图片描述
双线性插值
在这里插入图片描述
双立方插值
在这里插入图片描述
Lanczos插值
在这里插入图片描述

解释

最常见四种插值算法
INTER_NEAREST = 0
INTER_LINEAR = 1
INTER_CUBIC = 2
INTER_LANCZOS4 = 4
相关的应用场景
几何变换、透视变换、插值计算新像素
函数:cv.resize(src,dsize,dst,fx,fy,interpositionn),
如果dsize有值,使用dsize做放缩插值,否则根据fx与fy卷积。


所有内容均来源于贾志刚老师的知识星球——OpenCV研习社,本文为个人整理学习,已获得贾老师授权,有兴趣、有能力的可以加入贾老师的知识星球进行深入学习。
在这里插入图片描述

### OpenCV 中的图像插值方法 在计算机视觉领域,图像插值是一种用于调整图像大小的技术。当改变图像尺寸时,像素之间的新位置可能无法与原图完全匹配,因此需要通过插值算法来估计这些新位置上的像素值。 #### 常见的图像插值方法 OpenCV 提供了几种常用的插值方法,每种方法适用于不同的场景: 1. **INTER_NEAREST**: 最近邻插值法。它简单地选取最接近目标像素的位置作为其值[^4]。 2. **INTER_LINEAR**: 双线性插值法(默认)。通过对最近的四个像素进行加权平均计算目标像素值[^4]。 3. **INTER_CUBIC**: 三次样条插值法。利用更复杂的多项式拟合更多相邻像素点的数据,效果更好但速度较慢[^4]。 4. **INTER_LANCZOS4**: Lanczos 插值法。基于 sinc 函数的一种高质量插值方式,适合高精度需求场合[^4]。 以下是使用 `cv2.resize` 实现不同插值方法的一个示例代码片段: ```python import cv2 # 加载原始图片 img = cv2.imread('example_image.jpg') # 定义缩放比例因子 scale_percent = 50 # 缩减到原来的一半 width = int(img.shape[1] * scale_percent / 100) height = int(img.shape[0] * scale_percent / 100) dim = (width, height) # 使用 INTER_NEAREST 进行重采样 resized_nearest = cv2.resize(img, dim, interpolation=cv2.INTER_NEAREST) # 使用 INTER_LINEAR 进行重采样 resized_linear = cv2.resize(img, dim, interpolation=cv2.INTER_LINEAR) # 使用 INTER_CUBIC 进行重采样 resized_cubic = cv2.resize(img, dim, interpolation=cv2.INTER_CUBIC) # 使用 INTER_LANCZOS4 进行重采样 resized_lanczos = cv2.resize(img, dim, interpolation=cv2.INTER_LANCZOS4) # 展示结果 cv2.imshow('Original', img) cv2.imshow('Nearest Neighbor Interpolation', resized_nearest) cv2.imshow('Bilinear Interpolation', resized_linear) cv2.imshow('Cubic Interpolation', resized_cubic) cv2.imshow('Lanczos Interpolation', resized_lanczos) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` 上述代码展示了如何加载一张图片并通过四种不同的插值技术将其缩小至一半大小。用户可以根据实际应用的需求选择合适的插值策略[^4]。 #### 性能对比分析 - 对于实时性能要求较高的应用场景,推荐采用双线性插值 (`INTER_LINEAR`) 或者最近邻插值 (`INTER_NEAREST`),因为它们具有较低的时间复杂度。 - 如果追求更高的画质而可以接受额外的计算开销,则应考虑立方卷积插值 (`INTER_CUBIC`) 和兰索斯插值 (`INTER_LANCZOS4`)。 ---
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