使用 C++ 和 opencv 进行图像缩放的样条 Catmull-Rom

问题描述

我正在尝试使用 C++ 和 OpenCV 实现用于图像缩放的样条 Catmull-Rom。 我进行了两次测试，第一个是图像缩放（X2），第二个是图像重建（缩放图像抽取）。 我的问题是在插入的图像中出现一些白色和黑色像素（image1），当我显示像素值时，我发现白色像素具有负值，黑色像素的值大于 255，也是重建的图像显得模糊（image2 和 image3）。

 float CalCurveInt(float t,float p0,float p1,float p2,float p3)
    {
    
        float t2 = t * t;
        float t3 = t2 * t;
    
        float x = 0.5f * ((2.0f * p1) +
            (-p0 + p2) * t +
            (2.0f * p0 - 5.0f * p1 + 4 * p2 - p3) * t2 +
            (-p0 + 3.0f * p1 - 3.0f * p2 + p3) * t3);
    return x;
    }

    Mat CalcCatmull(Mat &src,int zoom)
    {
        int v1,v2,v3,v4,Ptr,Xmax,Ymax;
        float Result,t,c1,c2,c3,c4;
        //------------------------------------------------------------
        Xmax = src.cols;
        Ymax = src.rows;
        Size srcSize(zoom*Xmax,Ymax);
        Mat dst(srcSize,CV_8UC1);
    
        for (int j = 0; j < Ymax; j++)
        {
            Ptr = 0;
            for (int i = 0; i < Xmax; i++)
            {
                v1 = i - 1; v2 = i; v3 = i + 1; v4 = i + 2;
    
                if (i - 1 < 0)      v1 = 0;
                if (Xmax <= i + 1)  v3 = Xmax - 1;
                if (Xmax <= i + 2)  v4 = Xmax - 1;
    
                for (double J = 1; J <= zoom; J++)
                {
                    t = J / zoom;
                    Result = 0.0;
    
                    c1 = src.at<uchar>(j,v1);
                    c2 = src.at<uchar>(j,v2);
                    c3 = src.at<uchar>(j,v3);
                    c4 = src.at<uchar>(j,v4);
    
                    Result = CalCurveInt(t,c4);
                    dst.at<uchar>(j,Ptr) = abs(Result);
                    Ptr++;
                }
            }
        }

        //------------------------------------------------
        Xmax = dst.cols;
        Ymax = dst.rows;
    
        Size srcSize1(Xmax,zoom*Ymax);
        Mat dest(srcSize1,CV_8UC1);
    
        for (int i = 0; i < Xmax; i++)
        {
            Ptr = 0;
            for (int j = 0; j < Ymax; j++)
            {
    
                v1 = j - 1; v2 = j; v3 = j + 1; v4 = j + 2;
    
                if (j - 1 < 0)      v1 = 0;
                if (Ymax <= j + 1)  v3 = Ymax - 1;
                if (Ymax <= j + 2)  v4 = Ymax - 1;
    
                for (double J = 1; J <= zoom; J++)
                {
                    t = J / zoom;
                    Result = 0.0;
    
                    c1 = dst.at<uchar>(v1,i);
                    c2 = dst.at<uchar>(v2,i);
                    c3 = dst.at<uchar>(v3,i);
                    c4 = dst.at<uchar>(v4,i);
                    Result = CalCurveInt(t,c4);           
                    dest.at<uchar>(Ptr,i) = Result;
                    Ptr++;
                }
            }
        }
    
        return dest;
    }
    
    float zoom = 2.0;

    
    int main()
    {
        Mat src = imread("fruits.png",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
        int width = src.cols;
        int hight = src.rows;
    
        /*Image Decimation*/
        Size srcdSize(int(width / zoom),int(hight / zoom));
        Mat srcd;
        pyrDown(src,srcd,srcdSize);
        imshow("decimation",srcd);
    
        Mat dst = CalcCatmull(srcd,zoom);
    
        imshow("Image Source",src);
        imshow("Image dest",dst);
        imwrite("Image dest.png",dst);
    
        waitKey(0);
        return 0;
    }

提前致谢。

解决方法

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