使用最近邻放大图像

Posted 2023-03-13

【中文标题】使用最近邻放大图像

【英文标题】：Scaling up an image using nearest-neighbor

【发布时间】：2017-06-11 04:55:05

【问题描述】：

我一直在尝试让我的程序放大图像。我在为我的缩放图像分配新空间时遇到了一些问题，但我认为它是固定的。我遇到的问题是，当我试图从我的临时内存持有者发回我的图像时，程序崩溃了。

加载的图片放在我的structImage。像素被放置在 img->pixels，高度为img->height，宽度为img->width。但是我不知道为什么当我将像素从我的tmp2 struct 转移到我的img struct 时程序会崩溃，而当我做相反的事情时它不会崩溃。代码如下：

void makeBigger(Image *img, int scale) 

    Image *tmp2;
    tmp2 = (Image*)malloc(sizeof(Image));
    tmp2->height = img->height*scale;
    tmp2->width = img->width*scale;

    tmp2->pixels = (Pixel**)malloc(sizeof(Pixel*)*tmp2->height);
    for (unsigned int i = 0; i < img->height; i++)
    
        tmp2->pixels[i] = (Pixel*)malloc(sizeof(Pixel)*tmp2->width);
        for (unsigned int j = 0; j < img->width; j++)
        
            tmp2->pixels[i][j] = img->pixels[i][j];
        
    
    free(img->pixels);

    //scaling up the struct's height and width
    img->height *= scale;
    img->width *= scale;

    img->pixels = (Pixel**)malloc(sizeof(Pixel*)*img->height);
    for (unsigned int i = 0; i < tmp2->height; i++)
    
        img->pixels[i] = (Pixel*)malloc(sizeof(Pixel)*img->width);
        for (unsigned int j = 0; j < tmp2->width; j++)
        
            img->pixels[i][j] = tmp2->pixels[i+i/2][j+j/2];
        
    

如果您知道如何使最近邻方法起作用，我会很高兴。

编辑：我正在尝试裁剪内部矩形，以便将其放大（缩放）。

Image *tmp = (Image*)malloc(sizeof(Image));
tmp->height = img->height / 2;
tmp->width = img->width / 2;

tmp->pixels = (Pixel**)malloc(sizeof(Pixel*) * tmp->height);
for (unsigned i = img->height / 4 - 1; i < img->height - img->height / 4; i++) 
    tmp->pixels[i] = (Pixel*)malloc(sizeof(Pixel) * tmp->width);
    for (unsigned j = img->width / 4; j < img->width - img->width / 4; j++) 
        tmp->pixels[i][j] = img->pixels[i][j];
    


for (unsigned i = 0; i < img->height; i++) 
    free(img->pixels[i]);

free(img->pixels);

img->height = tmp->height;
img->width = tmp->width;
img->pixels = tmp->pixels;
free(tmp);

【问题讨论】：

“程序崩溃”。调试此类问题的方法是使用调试器。

是的，我不确定它是关于什么的。似乎 tmp2->pixels 没有得到任何 RGB 值，这看起来很奇怪。但是，程序运行，我没有任何警告。

这就是调试器的用途！它允许您逐行遍历代码并检查变量以查看哪里出错了。

这显然会导致数组越界访问：img->pixels[i][j] = tmp2->pixels[i+i/2][j+j/2];。

【参考方案1】：

我发现你把事情复杂化了（例如两次遍历图像）。这是代码（我发布了整个程序 - 我对 Pixel 和 图像可能与您所拥有的不匹配），但如果您复制/粘贴 makeBigger 它应该可以在您的代码中工作OOTB：

code00.c：

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


typedef uint32_t Pixel;

typedef struct 
    uint32_t width, height;
    Pixel **pixels;
 Image;


void makeBigger(Image *img, int scale)

    uint32_t i = 0, j = 0;
    Image *tmp = (Image*)malloc(sizeof(Image));
    tmp->height = img->height * scale;
    tmp->width = img->width * scale;

    tmp->pixels = (Pixel**)malloc(sizeof(Pixel*) * tmp->height);
    for (i = 0; i < tmp->height; i++) 
        tmp->pixels[i] = (Pixel*)malloc(sizeof(Pixel) * tmp->width);
        for (j = 0; j < tmp->width; j++) 
            tmp->pixels[i][j] = img->pixels[i / scale][j / scale];
        
    

    for (i = 0; i < img->height; i++)
        free(img->pixels[i]);
    free(img->pixels);

    img->width = tmp->width;
    img->height = tmp->height;
    img->pixels = tmp->pixels;
    free(tmp);



void printImage(Image *img)

    printf("Width: %d, Height: %d\n", img->width, img->height);
    for (uint32_t i = 0; i < img->height; i++) 
        for (uint32_t j = 0; j < img->width; j++)
            printf("%3d", img->pixels[i][j]);
        printf("\n");
    
    printf("\n");



int main()

    uint32_t i = 0, j = 0, k = 1;
    Image img;
    // Initialize the image
    img.height = 2;
    img.width = 3;
    img.pixels = (Pixel**)malloc(sizeof(Pixel*) * img.height);
    for (i = 0; i < img.height; i++) 
        img.pixels[i] = (Pixel*)malloc(sizeof(Pixel) * img.width);
        for (j = 0; j < img.width; j++)
            img.pixels[i][j] = k++;
    

    printImage(&img);
    makeBigger(&img, 2);
    printImage(&img);

    // Destroy the image
    for (i = 0; i < img.height; i++)
        free(img.pixels[i]);
    free(img.pixels);

    printf("\nDone.\n");
    return 0;

Notes（makeBigger 相关 - 旨在替换作为参数给出的图像内容）：

构建一个临时图像作为放大图像 仅遍历

临时

图像

一次

（在我们分配像素时填充其像素）；要保持对原始图像的缩放并确保将适当的像素“复制”到新图像中，只需将索引除以缩放因子：tmp->pixels[i][j] = img->pixels[i / scale][j / scale] 释放

原始

图像内容：因为每个像素行都是malloced，它也应该是freed（单独free(img->pixels);会产生 内存泄漏) 存储临时图像内容（进入原始内容），然后释放它

输出：

[cfati@cfati-5510-0:/cygdrive/e/Work/Dev/***/q041861274]> ~/sopr.sh
### Set shorter prompt to better fit when pasted in *** (or other) pages ###

[064bit prompt]> ls
code00.c
[064bit prompt]> gcc -o code00.exe code00.c
[064bit prompt]> ./code00.exe
Width: 3, Height: 2
  1  2  3
  4  5  6

Width: 6, Height: 4
  1  1  2  2  3  3
  1  1  2  2  3  3
  4  4  5  5  6  6
  4  4  5  5  6  6


Done.

【讨论】：

这完美无瑕。感谢您提供如此详细的答案！我希望其他人现在也可以从您的回答中获得帮助:)

哦，顺便说一句，我现在正在尝试放大图像。我的想法是我先从中间取一块，然后让它和原来的大小一样。但我不能得到中间的部分......你知道出了什么问题吗？我将编辑我的问题。

恐怕我不理解评论（我也没有看到对问题的任何编辑）。缩放是最近邻所做的（缩放因子>1为in，(0..1)为out）。如果您只想缩放图像的一部分，则必须传递其边界矩形，并且for 循环不会从 [0..height/width] 进行迭代, 但来自 [y1. . y2] / [x1..x2]，其中 y 在 height 轴上，x 在 @ 987654329@一。

好的，谢谢。对此很抱歉，但我昨天很着急，显然我的编辑由于粘贴代码时出现错误而从未保存。但是，我确实尝试了该方法，但是当我尝试保存图像时出现了问题。

好的，所以我尝试裁剪图像，以便以后可以放大它。但我做不到。我在这里发布了代码。