python:输入一张图片,用seam carving 算法将图片缩小,保存缩小后的图片,再用双线性插值将缩小后的图片恢复到原图大小,保存双线性插值后的图片
时间: 2024-02-27 07:53:02 浏览: 106
好的,我来回答你的问题。
首先,Seam Carving 算法是一种图像缩放算法,可以在不改变图像比例的情况下缩小或放大图像。该算法的核心思想是在图像中寻找一条能量最小的路径,然后将该路径上的像素删除或复制,从而实现图像的缩小或放大。
下面是使用 Python 实现 Seam Carving 算法将图像缩小的代码:
```python
import cv2
import numpy as np
def seam_carving(img, scale):
# 计算能量图
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
grad_x = cv2.Sobel(gray, cv2.CV_64F, 1, 0, ksize=3)
grad_y = cv2.Sobel(gray, cv2.CV_64F, 0, 1, ksize=3)
grad = cv2.addWeighted(grad_x, 0.5, grad_y, 0.5, 0)
energy = np.abs(grad)
# 按能量图计算最小能量路径
h, w = img.shape[:2]
for i in range(1, h):
for j in range(0, w):
if j == 0:
energy[i, j] += min(energy[i-1, j], energy[i-1, j+1])
elif j == w-1:
energy[i, j] += min(energy[i-1, j-1], energy[i-1, j])
else:
energy[i, j] += min(energy[i-1, j-1], energy[i-1, j], energy[i-1, j+1])
seam = np.zeros(h, dtype=np.int32)
seam[h-1] = np.argmin(energy[h-1])
for i in range(h-2, -1, -1):
j = seam[i+1]
if j == 0:
seam[i] = np.argmin(energy[i, j:j+2])
elif j == w-1:
seam[i] = j + np.argmin(energy[i, j-1:j+1])
else:
seam[i] = j - 1 + np.argmin(energy[i, j-1:j+2])
# 删除能量最小路径上的像素
img_carved = np.zeros((h, w-1, 3), dtype=np.uint8)
for i in range(h):
img_carved[i, :seam[i]] = img[i, :seam[i]]
img_carved[i, seam[i]:] = img[i, seam[i]+1:]
# 缩放图像
if scale < 1:
img_carved = seam_carving(img_carved, scale*2)
else:
img_carved = cv2.resize(img_carved, (int(w*scale), int(h*scale)))
return img_carved
# 加载图像
img = cv2.imread('input.jpg')
# 缩小图像
img_carved = seam_carving(img, 0.5)
# 保存缩小后的图像
cv2.imwrite('output_carved.jpg', img_carved)
```
接下来,我们需要使用双线性插值算法将缩小后的图像恢复到原图大小。双线性插值算法是一种常用的图像放大算法,可以通过插值计算来填充缩小后的图像中的空缺像素。
下面是使用 Python 实现双线性插值算法将图像恢复到原图大小的代码:
```python
def bilinear_interpolation(img, scale):
h, w = img.shape[:2]
h_new, w_new = int(h*scale), int(w*scale)
img_new = np.zeros((h_new, w_new, 3), dtype=np.uint8)
for i in range(h_new):
for j in range(w_new):
y = i / scale
x = j / scale
y1 = int(y)
x1 = int(x)
if y1 == h-1:
y2 = y1
else:
y2 = y1 + 1
if x1 == w-1:
x2 = x1
else:
x2 = x1 + 1
dy = y - y1
dx = x - x1
img_new[i, j] = (1-dy)*(1-dx)*img[y1, x1] + dy*(1-dx)*img[y2, x1] + (1-dy)*dx*img[y1, x2] + dy*dx*img[y2, x2]
return img_new
# 加载缩小后的图像
img_carved = cv2.imread('output_carved.jpg')
# 恢复到原图大小
img_bilinear = bilinear_interpolation(img_carved, 2)
# 保存双线性插值后的图像
cv2.imwrite('output_bilinear.jpg', img_bilinear)
```
这样,我们就完成了使用 Seam Carving 算法将图像缩小,并使用双线性插值算法将缩小后的图像恢复到原图大小的过程。
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