接缝裁剪

✍ dations ◷ 2025-12-02 02:48:37 #图像处理

接缝裁剪(Seam carving),是一个可以针对图像内容做正确缩放的算法(由Shai Avidan和Ariel Shamir所发表)。概念上,算法会找出一系列的接缝(seam)(接缝是在图像中最不重要的一连串像素),接着利用接缝对图像做缩放。如果是要缩小图像,则移除这些接缝,若是放大,则在这些接缝的位置上,插入一些像素。接缝裁剪可以人工定义一些不会被修改的像素区域,也可以从图像中移除整个物体。

接缝裁剪算法的主要目的是图像重定向(image retargeting),将图像无失真的显示在各种大小的萤幕或位置上,比如说,手机、投影幕等等。

接缝有两种形式,水平或垂直的。接缝本身是一条由像素构成的路径,水平的接缝连接图像的左侧和右侧,路径中的像素个数和图像的列数一致。垂直接缝则类似,连接图像的顶部和底部,像素个数和图像的行数一致。接缝上每个像素都有存在一个称为重要性或者能量的指标,这个指标的值是根据像素的邻接像素计算得到的。一个像素和周边像素的相似度越高,则其重要性或者说能量就越低。

1. 首先,我们拿到一张需要缩小的照片(这里以缩小举例)

2. 接着我们计算照片中每一个像素的强度(energy),这一步可以由很多算法完成,这里以gradient magnitude为例。

3. 有了每一个pixel的强度后,我们可以利用一些算法,像是dynamic programming等等,找到图中数条强度较低的seams。

Seams 在gradient magnitude图中的样子:

Seams 在原始图片中的样子:

(从seams在原始图中的样子,我们可以看到所谓强度低的seam,基本上就可以表达照片中相对不重要的部分)

4. 接着我们把这些seams拿掉,就可以拿到一张缩小后的照片。

5. 若是我们需要放大图片,则我们可以在这些我们找到的seam的旁边,增加pixel,而pixel的value可以简单的取附近的pixel的平均。

在这个算法中,我们每次要找出一条照片中能量最小的seam,这里的能量可以想成是频率低,或者是照片中较为不重要的pixel。而找出seam的方法有很多种,我们可以利用dynamic programming或者其他算法完成。

以下为matlab的ref code,示范的是找出水平的seam后,放大图片。

相关

  • 群体感应群聚感应(Quorum sensing)是一种与族群密度有相互关系的刺激和反应的系统。许多细菌会透过群聚感应,根据其族群规模来调节基因的表现。有些社会性昆虫也会使用和群聚感应的相似
  • 基因重组遗传重组(genetic recombination;亦称基因重组(genetic reshuffling))在遗传学上的重组、是指DNA片段断裂并且转移位置的现象。发生在减数分裂时非姐妹染色单体上的基因结合。
  • 穿隧效应在量子力学里,量子隧穿效应(Quantum tunnelling effect)指的是,像电子等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为,尽管位势垒的高度大于粒子的总能量。在经典力学里,这是不可能发
  • 落羽松落羽杉(学名:Taxodium distichum)又名落羽松,是柏科落羽杉属的植物,原产于美国。落羽杉为落叶乔木,高可达30-50米,树干直径可达1-2米,树干通直,外形似水杉树皮呈现灰棕色、红棕色,薄,具
  • 傅艺伟傅艺伟(1964年5月26日-,原名傅意伟),中国女演员,出生于黑龙江省哈尔滨市,现为北京电影制片厂演员。傅艺伟在1980年代凭借电影《末代皇后》、《贞女》在中国大陆影坛崭露头角,后又在
  • 弗吉尼亚海滩弗吉尼亚比奇(英语:Virginia Beach,国际音标:/vɚˌgɪniʌˈbiːtʃ/”)是美国弗吉尼亚州南汉普顿锚地的独立市,位于大西洋和切萨皮克湾之间,南邻北卡罗来纳州。根据美国2010年人
  • font color=white州道/font州级公路(英语:State highway),或称省级公路、州道、省道是指由州、省一级地方政府建筑或维护的公路系统。
  • 祖国统一民主主义战线祖国统一民主主义战线(朝鲜语:조국통일민주주의전선/祖國統一民主主義戰線)是朝鲜民主主义人民共和国的社会团体和统一战线组织,隶属朝鲜劳动党统一战线部,成立于1946年7月22日。
  • 行政权力行政机关(常任文官)具有政策影响力的原因:立法机关在法律上虽仍有立法权,但是从实质立法过程观察,一般都已失去真正立法(制定政策)的能力,而转为承担批评、监督、象征等角色。其原
  • 章靳以章靳以(1909年8月16日-1959年11月7日),天津人,原名章方叙,字正候,笔名靳以,中国作家。中国作协上海分会副主席。第二届全国人大代表。1909年8月16日(农历七月初一)生于天津市。童年随