接缝裁剪

✍ dations ◷ 2025-12-11 14:33:05 #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

  • 萨姆风萨姆风 又称西蒙风。在阿拉伯半岛和撒哈拉出现的极端干热的小规模旋风。温度常达55℃,而温度有时低于10%。萨姆风是在晴朗无云、地面急剧增热时所产生的。
  • 雄烯二酮雄烯二酮(英语:Androstenedione,或称为4-雄烯二酮 4-androstenedione、雄-4-烯-3,17-二酮 androst-4-ene-3,17-dione,缩写A4、AED、'Δ4-dione)是一种19碳的甾体激素,其由肾上腺和
  • 欧洲共同体本文是 欧洲联盟的政治与政府 系列条目之一欧洲共同体(英语:European Community;单数)是欧洲联盟官方已不再使用的组织名称,使用于1993至2009年。1993年11月1日生效的《马斯垂特
  • 非人化非人化(英语:Dehumanization),又称去人化或去人性化,是一种反人类罪行,其行为可以描述为否定他人为人类,经常随之而来的是对其他人的残酷,以及对他人痛苦的不怜忟。一个实际的定义是
  • 澳大利亚地理莫森峰 (全国,2,745米)澳大利亚位于南半球,土地面积7,686,850平方千米,是世界最小的大陆,也是世界面积第六大的国家。澳大利亚四面环海,拥有长达25,760千米的海岸线和面积达8,148,2
  • 日本阿尔卑斯日本阿尔卑斯(日语:日本アルプス/にほんアルプス nihon arupusu */?),又称中部山岳(中部山岳/ちゅうぶさんがく chūbu sangaku ?),是位于日本中部的飞驒山脉(北阿尔卑斯)、木曾山
  • 行政院大厦行政院中央大楼,又称行政院大厦,是一栋位于中华民国台北市中正区的衙署建筑。行政院中央大楼是一座以“日”字型平面设计的3至4层高建筑,为台湾总督府营缮课建筑师井手薰的作品
  • 北马鲁古省北马鲁古省(印尼语:Provinsi Maluku Utara)又叫北摩鹿加省,是印度尼西亚东部的一个省,辖境包括马鲁古群岛的北部。北马鲁古省的首府是哈马黑拉岛的索菲菲,最大城市是特尔纳特。201
  • 2009年澳大利亚热浪2009年澳大利亚热浪是澳大利亚的维多利亚州和南澳州有气温记载150年以来最炎热的热浪袭击,其中墨尔本市气温自2009年1月28日开始至2月3日一直保持在40摄氏度以上,维多利亚州部
  • 国际地质科学联盟国际地质科学联盟,又译作国际地质科学联合会(International Union of Geological Sciences,IUGS)是一个国际性非政府组织,专注于地质学领域的国际合作。成立于1961年,是国际科学理