缩放二维图像阵列的最佳方法是什么？例如，假设我有一个 1024 x 2048 字节的图像，每个字节是一个像素。每个像素都是从 0 到 255 的灰度级别。我希望能够按任意因子缩放此图像并获得新图像。所以，如果我将图像缩放 0.68 倍，我应该得到一个大小为 0.68*1024 x 0.68*2048 的新图像。一些像素将相互折叠。而且，如果我按比例缩放 3.15 倍，我会得到一个更大的图像，其中像素被复制。那么，实现这一目标的最佳方法是什么？
接下来，我希望能够将图像旋转任意角度，范围为 0 到 360 度（0 - 2Pi）。旋转后裁剪图像不是问题。最好的方法是什么？
【问题讨论】：
标签： c++ c image image-scaling
有很多方法可以缩放和旋转图像。最简单的扩展方式是：
dest[dx,dy] = src[dx*src_width/dest_width,dy*src_height/dest_height]
但这会在增加尺寸时产生块状效果，而在减小尺寸时会丢失细节。有一些方法可以产生更好看的结果，例如，bilinear filtering。
对于旋转，可以使用a rotation matrix计算src像素位置：
sx,sy = M(dx,dy)
其中 M 是将目标像素映射到源图像的矩阵。同样，您需要进行插值以产生非块状结果。
但如果您不想深入了解图像处理的数学知识，可以使用大量库。
【讨论】：
您正在做的是将一组输入点映射到一组输出点。问题的第一部分是确定调整大小或旋转的映射；第二部分是处理不完全位于像素边界上的点。
调整大小的映射很容易：
x' = x * (width' / width)
y' = y * (height' / height)
旋转映射只有一点点困难。
x' = x * cos(a) + y * sin(a)
y' = y * cos(a) - x * sin(a)
确定网格外像素值的技术称为插值。有许多这样的算法，在速度和最终图像质量方面范围很广。其中一些按质量/时间递增的顺序是最近邻、双线性、双三次和 Sinc 滤波器。
【讨论】：
你想自己做脏活还是ImageMagick帮你做？
【讨论】：
复制或丢弃像素不是调整图像大小的最佳方法，因为结果会显示像素化和锯齿状。为获得最佳效果，您应该重新采样图像，这将使生成的图像看起来更平滑。重采样的方法有很多，比如双线性、双三次、lanczos等。
看看 wxWidgets 中的ResampleBicubic 函数。它适用于各种图像，不仅是灰度图像，而且您应该能够根据自己的需要进行调整。然后还有重采样代码from VirtualDub。 Google Codesearch 可能会显示更多相关代码。
编辑：链接在预览中看起来不错，但在发布时会损坏。这很奇怪。去谷歌代码搜索并分别查询“wxwidgets resamplebicubic”和“virtualdub resample”得到相同的结果。
【讨论】：
还没有提到，所以我要指出 OpenCV 具有缩放和旋转图像的功能，以及大量其他实用程序。 它可能包含许多与问题无关的功能，但它很容易设置并用于同类库。
您可以尝试手动实现这样的转换，但简单的缩放和旋转方法通常会导致大量细节丢失。
使用 OpenCV，可以像这样进行缩放：
float scaleFactor = 0.68f;
cv::Mat original = cv::imread(path);
cv::Mat scaled;
cv::resize(original, scaled, cv::Size(0, 0), scaleFactor, scaleFactor, cv::INTER_LANCZOS4);
cv::imwrite("new_image.jpg", scaled);
这会使用 Lanczos 插值将图像缩小 0.68 倍。
我对旋转不太熟悉，但这里有一个示例，来自 OpenCV 网站上的一个教程，我已将其编辑到相关部分。 （原文也有歪曲和翻译...）
/// Compute a rotation matrix with respect to the center of the image
Point center = Point(original.size().width / 2, original.size().height / 2);
double angle = -50.0;
double scale = 0.6;
/// Get the rotation matrix with the specifications above
Mat rot_mat( 2, 3, CV_32FC1 );
rot_mat = getRotationMatrix2D(center, angle, scale);
/// Rotate the image
Mat rotated_image;
warpAffine(src, rotated_image, rot_mat, src.size());
【讨论】：
CxImage 是一个免费的图片处理库，可以为所欲为。 除了琐碎的东西我没有亲自使用它，但我看到它反复推荐。
【讨论】：
CxImage 调整大小的方法会产生奇怪的结果。我将 Resample 和 Resample2 函数与所有可用的插值方法变体一起使用，结果相同。例如，尝试将填充了白色的 1024 x 768 图像调整为 802 x 582 的大小。您会发现图像上的某些像素的颜色 不同于 为白色！你可以检查一下：在 Windows Paint 中打开调整大小的图像并尝试用黑色填充它。结果一定会让你很开心。
【讨论】：
查看Intel Performance Primitives。我以前使用过它，它在 x86 上产生了接近最佳的性能。还有一个测试程序可以让我们使用各种算法。
【讨论】：
point scaling(point p,float sx,float sy) {
point s;
int c[1][3];
int a[1][3]={p.x,p.y,1};
int b[3][3]={sx,0,0,0,sy,0,0,0,1};
multmat(a,b,c);
s.x=c[0][0];
s.y=c[0][1];
return s;
}
【讨论】：