接缝裁剪

✍ dations ◷ 2025-04-02 12:33:19 #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

  • 原杉藻原杉藻(学名:Prototaxites)为一属陆生的真菌,生存于志留纪晚期至泥盆纪晚期(4亿3千万年前 - 3亿6千万年前),其子实体形成类似树干的结构,直径达1米(3英尺),高度则可达8.8米(29英尺),由直径
  • 主宾谓结构凡是在句子中,主语(S)、宾语(O)、动词(V)按照“主-宾-动”的顺序排列,这种语序就是主宾动语序(SOV,Subject–Object–Verb)。在众多的自然语言中,此种语序为最常见者。语序为SOV的语言倾
  • 超玻璃超玻璃是新发现的相态,其特点是同时有超流体及凝固无定形体的结构。和一般玻璃相比,超玻璃有“无阻力,不破坏晶序”的超流体性质,主要是因为低温高密度下的量子作用所造成。超玻
  • 麦克斯韦妖麦克斯韦妖(Maxwell's demon),是在物理学中假想的妖,能探测并控制单个分子的运动,于1871年由英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的。当时麦
  • 联合国秘书长联合国秘书长是联合国秘书处的长官,由于联合国秘书处是联合国的行政机构,故该职被视为联合国的行政首长。依照《联合国宪章》,秘书长是由安理会推荐,负责秘书处的工作,将其认为可
  • β-羟基-β-甲基丁酸β-羟基-β-甲基丁酸(英语:β-Hydroxy β-methylbutyric acid,HMB)其共轭碱为β-羟基-β-甲基丁酸根(β-hydroxy β-methylbutyrate),是一种人体内天然产生的物质,可用作膳食补充剂,
  • 俄罗斯政党列表这是一个俄罗斯政党列表。目前,俄罗斯国会国家杜马里有六个政党,执政党统一俄罗斯长期牢固掌握政权,令国家长期处于一党独大状态,其余五个在野党基本完全无力挑战其地位。
  • 彼得·格林贝格》(稀有地球石榴石的分谱学研究)的论文获得博士头衔。此后他在加拿大渥太华的卡尔顿大学度过了3年,1972年回到德国于利希研究中心工作,他在薄膜及多层磁性领域中成为领先的研究
  • 古典元素元素或古典元素(英语:Classical elements),在古典哲学中,是一种构成世界上所有物质的最基本实体,或是能量。在历史上,许多不同的民族,都曾经建构出属于他们自己的元素思想,最著名的代
  • 查塔胡其-奥康尼国家森林查塔胡其-奥康尼国家森林(英语:Chattahoochee-Oconee National Forest)是美国的一处国家森林,1936年7月9日建立,位处佐治亚州,总占地面积866,468英亩(3,506.47平方千米),最近的城市为