缩放图像对象以匹配另一个对象的比例

Question

我有两组不同大小的图像，每组。第一组是具有真实图片对象的 400x400 像素的图像。

第二组是 319x319，图像轮廓与真实图片对象的比例不同。

我想要实现的，基本上是将剪影替换为第一组的真实图片对象（即海狸）。所以最终结果将是具有真实图片对象的 319x319 分辨率图像。这是一个例子：

第一组图像不能简单地调整为 319x319，因为海狸与轮廓不匹配。大约有 100 张图像具有不同的“海狸尺寸到海狸的轮廓尺寸”关系。有没有办法自动化这个过程？

到目前为止，我已经尝试了@cxw 建议直到第 2 步。这是我使用的EllipseDirectFit 的代码。这是我的code，用椭圆拟合绘制图像。我不知道如何进行步骤 3-5。我认为 EllipseDirectFit 函数 -> 2*abs(A(1)) 应该是椭圆的主轴。 （注意：'a1.bmp' 是真实图像，'b1.bmp' 是剪影）。

Answer 1

如果其他人遇到与我相同的问题，我会发布解决我问题的代码。我实际上遵循cxw 的建议，为真实图片和剪影图片拟合了一个椭圆，然后根据剪影椭圆的长轴与真实椭圆长轴的比率调整了真实图片的大小。这使得图像对象的大小与剪影图像对象（即海狸）相匹配。然后我要么裁剪，要么添加边框像素以匹配我需要的分辨率（即 319x319）。

% fetching the images
realList = getAllFiles('./real_images'); % getAllFiles => StackOverflow function
silhList = getAllFiles('./silhouettes');

for qq = 1:numel(realList)
    % Name of the file to save
    str = realList{qq}(15:end);

    a = imread(realList{qq});   % assign real image
    background_Ra = a(1,1,1);   % getting the background colors
    background_Ga = a(1,1,2);
    background_Ba = a(1,1,3);
    % finding the points (x,y) to pass to fit_ellipse
    [x1,y1]=find(a(:,:,1)~=background_Ra | a(:,:,2)~=background_Ga | a(:,:,3)~=background_Ba);
    % fitting an ellipse to these points
    z1 = fit_ellipse(x1,y1); % Mathworks file exchange function

    b = imread(silhList{qq});   % assign silhouette image
    background_R2b = b(1,1,1);  % getting the background colors
    background_G2b = b(1,1,2);
    background_B2b = b(1,1,3);
    % finding the points (x,y) to pass to fit_ellipse
    [x2,y2]=find(b(:,:,1)~=background_R2b & b(:,:,2)~=background_G2b & b(:,:,3)~=background_B2b);
    % fitting an ellipse to these points
    z2 = fit_ellipse(x2,y2);

    % ratio of silhouette's ellipse major axis to real image's ellipse
    % major axis
    ellaxratio = z2.long_axis/z1.long_axis;
    % resizing based on ellaxratio, so that the real image object size will
    % now fit the silhouette's image object size
    c = imresize(a,ellaxratio); c = rgb2gray(c);
    bordercolor = c(end,end); 

    % if the resulting image is smaller, add pixels around it until they
    % match with the silhouette image resolution
    if size(c) < 319
        while size(c) < 319
            % 'addborder' is a Mathworks file exchange function
            c = addborder(c(:,:,1),1, bordercolor ,'outer'); 
        end
    % if the resulting image is larger, crop pixels until they match
    else size(c) > 319
        while size(c) > 319
            c = c(2:end-1,2:end-1);
        end
    end

    % in a few cases, the resulting resolution is 318x318, instead of
    % 319x319, so a small adjustment won't hurt.
    if size(c) ~= 319
        c = imresize(c,[319 319]);
    end
    % saving..
    imwrite(c,['./good_fits/' str '.bmp'])
end

Answer 2

我没有这方面的代码，但这是我将如何进行的，只是临时的。几乎可以肯定有更好的方法:)。

1. 对于真实图像和剪影图像中的每一个：

   1. 获取不是背景的像素的X、Y坐标。 编辑 在 Octave 中测试的示例：

      background_R = img(1,1,1)
      background_G = img(1,1,2)
      background_B = img(1,1,3)
      
      [xs,ys]=find(img(:,:,1)~=background_R | img(:,:,2)~=background_G | img(:,:,3)~=background_B)
      

      逻辑 OR 是因为图像在任何颜色成分中都可能与背景不同。

   2. 将椭圆拟合到您找到的 X、Y 坐标对。例如，使用来自 File Exchange 的 this routine。 （实际上，我想您可以使用圆形拟合或任何其他您想要的形状拟合，只要大小和位置是图像的非背景部分之间的唯一区别。）
2. 现在您有了真实图像和剪影图像的椭圆参数。假设纵横比相同，这些椭圆应该只在中心和比例上有所不同。
3. 根据轮廓椭圆长轴长度与真实图像椭圆长轴长度的比率调整真实图像 (imresize) 的大小。现在它们的大小应该相同了。

4. 找到中心。使用上面的 fit 例程，

   A=EllipseDirectFit(...)
   % switch to Mathworld notation from http://mathworld.wolfram.com/Ellipse.html
   ma=A(1); mb=A(2)/2; mc=A(3); md=A(4)/2; mf=A(5)/2; mg=A(6);
   center_x = (mc*md-mb*mf)/(mb**2-ma*mc)
   center_y = (ma*mf-mb*md)/(mb**2-ma*mc)
   

5. 将真实图像数据移动到 3-d 矩阵中，使椭圆居中 重合。例如，

   cx_silhouette = ... (as above, for the silhouette image)
   cy_silhouette = ...
   cx_real = ... (as above, for the *resized* real image)
   cy_real = ...
   shifted = zeros(size(silhouette_image)) % where we're going to put the real image
   deltax = cx_silhouette - cx_real
   deltay = cy_silhouette - cy_real
   % if deltax==deltay==0, you're done with this step.  If not:
   portion = resized_real_image(max(deltay,0):319-abs(deltay), max(deltax,0):319-abs(deltax), :);  % or something like that - grab the overlapping part of the resized real image
   shifted(max(deltay,0):min(deltay+319,319), max(deltax,0):min(deltax+319,319), :) = portion; % or something like that - slide the portion of the resized real image in x and y.  Now _shifted_ should line up with the silhouette image.
   

6. 使用背景颜色（或黑色剪影 - 相同的差异）作为蒙版，将像素从调整大小、移动的真实图像复制到剪影图像中。

希望这会有所帮助！