图像大小调整：什么是“过滤器”？

Question

我想了解如何调整图像大小 - 请，有人可以向我解释什么是“过滤器”好吗？

• 是否过滤器计算源像素对目标像素的贡献量？

• 有过滤器像“盒子”和“高斯”，但有没有过滤器称为“bicubic”？我在这里混合两个概念，一个是“卷积滤波器”和...？

• 是否可以使用相同的滤波器来进行放大和缩小？ （这将是非常高兴看到这样的示例代码）

• 想要首先拉伸图像在一个维度，然后在另一个？

Answer 1

在图像调整大小时，过滤器避免了称为aliasing的现象。如果你尝试没有一个过滤器来调整，通常混叠表现为厌恶像素化的效果，这是动画的时候尤其明显...

要回答你两点：

• 该过滤器计算多少每个源像素有助于每个目的地。要调整大小，你需要一个线性滤波器，这很简单：滤波器可以看作是一个小的灰度图像;有效地，将滤波器置于与每个输出像素相对应的位置上，将每个附近的像素乘以该位置的滤波器值，然后将它们相加以获得输出像素值。

• 所有这些滤波器都是“卷积滤波器”，因为卷积是上述操作的数学名称。 “盒子”过滤器的字面看起来像一个盒子 - 盒子中的每个像素的权重相等，而“高斯”过滤器则更圆润，在边缘朝向零。

• 升级和缩小最重要的是为您的过滤器选择正确的大小。简而言之，您希望根据输入和输出中的哪一个具有最低的分辨率来缩放过滤器。第二件最重要的事情是避免使用错误的过滤器：“盒子”过滤器是您在尝试调整尺寸而不进行过滤时通常会得到的结果;由计算机图形硬件提供的“双线性”滤波器会产生平庸的放大效果，但会以错误的尺寸提供缩小比例。

• 由于性能方面的原因，希望在一个维度上缩放图像，然后在另一个维度上缩放图像。这意味着您的过滤器运行得更快：在时间上与过滤器宽度成正比，而不是与过滤器面积成正比。这里讨论的所有过滤器都是“可分离的”，这意味着您可以以这种方式应用它们。

如果您选择高质量的过滤器，确切的形式不像您想象的那么重要。有两类好的滤波器：像“高斯”这样倾向于模糊侧面的全部正向滤波器，以及像“兰开兹”这样尖锐的负波瓣滤波器，但可能产生轻微的振铃效应。请注意，“双三次”过滤器是一个类别，其中包括全部为正的“B样条”，以及具有负叶片的“Mitchell”和“Catmull-Rom”。