调整大小后的图像质量非常低——Java

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【中文标题】调整大小后的图像质量非常低——Java【英文标题】:Quality of Image after resize very low -- Java 【发布时间】:2012-12-16 11:02:33 【问题描述】:

在脚本中,它从大约 300x300 标记下降到 60x60。需要提高整体图像质量,因为它目前的效果很差。

public static Boolean resizeImage(String sourceImg, String destImg, Integer Width, Integer Height, Integer whiteSpaceAmount) 

    BufferedImage origImage;

    try 
    
        origImage = ImageIO.read(new File(sourceImg));
        int type = origImage.getType() == 0? BufferedImage.TYPE_INT_ARGB : origImage.getType();
        int fHeight = Height;
        int fWidth = Width;
        int whiteSpace = Height + whiteSpaceAmount; //Formatting all to squares so don't need two whiteSpace calcs..
        double aspectRatio;

        //Work out the resized dimensions
        if (origImage.getHeight() > origImage.getWidth()) //If the pictures height is greater than the width then scale appropriately.
        
            fHeight = Height; //Set the height to 60 as it is the biggest side.

            aspectRatio = (double)origImage.getWidth() / (double)origImage.getHeight(); //Get the aspect ratio of the picture.
            fWidth = (int)Math.round(Width * aspectRatio); //Sets the width as created via the aspect ratio.
        
        else if (origImage.getHeight() < origImage.getWidth()) //If the pictures width is greater than the height scale appropriately.
        
            fWidth = Width; //Set the height to 60 as it is the biggest side.

            aspectRatio = (double)origImage.getHeight() / (double)origImage.getWidth(); //Get the aspect ratio of the picture.
            fHeight = (int)Math.round(Height * aspectRatio); //Sets the height as created via the aspect ratio.
        

        int extraHeight = whiteSpace - fHeight;
        int extraWidth = whiteSpace - fWidth;

        BufferedImage resizedImage = new BufferedImage(whiteSpace, whiteSpace, type);
        Graphics2D g = resizedImage.createGraphics();
        g.setColor(Color.white);
        g.fillRect(0, 0, whiteSpace, whiteSpace);

        g.setComposite(AlphaComposite.Src);
        g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
        g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING, RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
        g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

        g.drawImage(origImage, extraWidth/2, extraHeight/2, fWidth, fHeight, null);
        g.dispose();

        ImageIO.write(resizedImage, "jpg", new File(destImg));
     
    catch (IOException ex) 
    
        return false;
    

    return true;

真的只需要知道它们是否是我可以插入以提高质量的东西,或者我是否需要完全看其他东西。

编辑:图片比较。

来源,刚刚从谷歌随机挑选了一台洗衣机。 http://www.essexappliances.co.uk/images/categories/washing-machine.jpg

在 Photoshop 中转换为我需要的相同图片。 http://imgur.com/78B1p

像这样被转换的样子。 http://imgur.com/8WlXD

【问题讨论】:

质量低到什么程度?您可以发布示例图片吗? 您确定是调整大小而不是将其保存为 JPG,并且默认的 JPG 压缩率可能太高了吗?您是否尝试过先将其保存为未压缩格式? 1) 为了尽快获得更好的帮助,请发帖 SSCCE。 2) JPG 本质上是有损的。压缩/质量可以在创建时设置,如this answer 所示。 3) 上传的图片和我一模一样。考虑到“白色好”设备与白色 BG 之间的苍白对比,这也不是我认为非常适合调整大小的图像。 对我来说,图像看起来非常不同,更多的是第一张中拇指的平滑度。我需要它更接近那个质量水平。现在正在设置压缩质量。 Java 调整大小的图像有严重的锯齿。声称大小版本看起来相同是某种形式的否认。我使用 ImageMagick 集成解决了这个问题。 【参考方案1】:

在大范围内缩小图像本质上是危险的(从质量的角度来看),尤其是使用单个步骤。

推荐的方法是使用分而治之的方法。基本上,您将图像按 50% 的步长缩小,直到达到您想要的大小。

因此,我拍摄了 650x748 的原始图像并将其缩小以适合 60x60 区域 (52x60)。

分而治之比一步...

public class TestImageResize 

    public static void main(String[] args) 
        new TestImageResize();
    

    public TestImageResize() 
        EventQueue.invokeLater(new Runnable() 
            @Override
            public void run() 
                try 
                    UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
                 catch (Exception ex) 
                

                JFrame frame = new JFrame("Testing");
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setLayout(new BorderLayout());
                frame.add(new ScalePane());
                frame.pack();
                frame.setLocationRelativeTo(null);
                frame.setVisible(true);
            
        );
    

    public class ScalePane extends JPanel 

        private BufferedImage original;
        private BufferedImage scaled;

        public ScalePane() 
            try 
                original = ImageIO.read(new File("path/to/master.jpg"));
                scaled = getScaledInstanceToFit(original, new Dimension(60, 60));
                ImageIO.write(scaled, "jpg", new File("scaled.jpg"));

                BufferedImage image = new BufferedImage(52, 60, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
                Graphics2D g2d = image.createGraphics();
                g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
                g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING, RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
                g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
                g2d.drawImage(original, 0, 0, 52, 60, this);
                g2d.dispose();

                ImageIO.write(image, "jpg", new File("test.jpg"));

             catch (IOException ex) 
                ex.printStackTrace();
            
        

        @Override
        public Dimension getPreferredSize() 

            Dimension size = super.getPreferredSize();
            if (original != null) 
                if (scaled != null) 
                    size.width = original.getWidth() + scaled.getWidth();
                    size.height = original.getHeight();
                 else 
                    size.width = original.getWidth();
                    size.height = original.getHeight();
                
            

            return size;
        

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) 
            super.paintComponent(g);
            Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING, RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
            g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

            if (original != null) 
                int x = 0;
                int y = (getHeight() - original.getHeight()) / 2;;
                if (scaled != null) 
                    x = (getWidth() - (original.getWidth() + scaled.getWidth())) / 2;
                 else 
                    x = (getWidth() - original.getWidth()) / 2;
                
                g2d.drawImage(original, x, y, this);

                if (scaled != null) 
                    x += original.getWidth();
                    y = (getHeight() - scaled.getHeight()) / 2;
                    g2d.drawImage(scaled, x, y, this);
                
            
            g2d.dispose();
        

        public BufferedImage getScaledInstanceToFit(BufferedImage img, Dimension size) 
            float scaleFactor = getScaleFactorToFit(img, size);
            return getScaledInstance(img, scaleFactor);
        

        public float getScaleFactorToFit(BufferedImage img, Dimension size) 
            float scale = 1f;
            if (img != null) 
                int imageWidth = img.getWidth();
                int imageHeight = img.getHeight();
                scale = getScaleFactorToFit(new Dimension(imageWidth, imageHeight), size);
            
            return scale;
        

        public float getScaleFactorToFit(Dimension original, Dimension toFit) 
            float scale = 1f;
            if (original != null && toFit != null) 
                float dScaleWidth = getScaleFactor(original.width, toFit.width);
                float dScaleHeight = getScaleFactor(original.height, toFit.height);
                scale = Math.min(dScaleHeight, dScaleWidth);
            
            return scale;
        

        public float getScaleFactor(int iMasterSize, int iTargetSize) 
            float scale = 1;
            if (iMasterSize > iTargetSize) 
                scale = (float) iTargetSize / (float) iMasterSize;
             else 
                scale = (float) iTargetSize / (float) iMasterSize;
            
            return scale;
        

        public BufferedImage getScaledInstance(BufferedImage img, double dScaleFactor) 
            BufferedImage imgBuffer = null;
            imgBuffer = getScaledInstance(img, dScaleFactor, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR, true);
            return imgBuffer;
        

        protected BufferedImage getScaledInstance(BufferedImage img, double dScaleFactor, Object hint, boolean higherQuality) 

            int targetWidth = (int) Math.round(img.getWidth() * dScaleFactor);
            int targetHeight = (int) Math.round(img.getHeight() * dScaleFactor);

            int type = (img.getTransparency() == Transparency.OPAQUE)
                            ? BufferedImage.TYPE_INT_RGB : BufferedImage.TYPE_INT_ARGB;

            BufferedImage ret = (BufferedImage) img;

            if (targetHeight > 0 || targetWidth > 0) 
                int w, h;
                if (higherQuality) 
                    w = img.getWidth();
                    h = img.getHeight();
                 else 
                    w = targetWidth;
                    h = targetHeight;
                

                do 
                    if (higherQuality && w > targetWidth) 
                        w /= 2;
                        if (w < targetWidth) 
                            w = targetWidth;
                        
                    

                    if (higherQuality && h > targetHeight) 
                        h /= 2;
                        if (h < targetHeight) 
                            h = targetHeight;
                        
                    

                    BufferedImage tmp = new BufferedImage(Math.max(w, 1), Math.max(h, 1), type);
                    Graphics2D g2 = tmp.createGraphics();
                    g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, hint);
                    g2.drawImage(ret, 0, 0, w, h, null);
                    g2.dispose();

                    ret = tmp;
                 while (w != targetWidth || h != targetHeight);
             else 
                ret = new BufferedImage(1, 1, type);
            
            return ret;
        
    

您还可以找到感兴趣的The Perils of Image.getScaledInstance()。

【讨论】:

应该有一个突破,而不是一步一步走下去。 已决定使用 java-image-scaling 或 Scalr 来快速缩小图像。不过,感谢您的意见,这绝对是一个好点。 +1 非常好,我认为这对于 OP The Perils of Image.getScaledInstance() 来说也是一本不错的读物,因为它确实显示了缩放图像非常小的解决方案【参考方案2】:

您看到的问题实际上与用于缩减的重采样过滤器有关。显然,您的图书馆使用的那个不适合这种情况。最近邻、双线性和双三次是缩小比例时使用的典型不良示例。我不知道 Photoshop 使用的确切重采样滤镜,但我使用了 3-lobed lanczos 并得到以下结果:

因此,要解决您的问题,您需要使用更智能的重采样过滤器。

【讨论】:

正如bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6500894 所见,您正在使用的这些例程不支持 lanczos。但是,您可以在 code.google.com/p/java-image-scaling (code.google.com/p/java-image-scaling/source/browse/trunk/src/…) 中找到,实施 Lanczos 特别容易。 我刚刚得到了使用 ULTRA_QUALITY 的 Scalr 库,它已经取得了相当不错的结果,但图像尺寸仍然很小。将不得不在两者之间进行比较。 哎呀——刚刚回复了有关 imgscalr 的信息,没有看到这条评论。希望它对您有用,这两个库都是不错的选择! +1,所有那些不好的东西都是 Java 所拥有的 :((至少本机)【参考方案3】:

荷兰人,这就是我维护imgscalr library 的原因——让这种事情变得非常容易。

在您的示例中,一个方法调用就可以解决问题,就在您的第一行 ImageIO.read 之后:

origImage = ImageIO.read(new File(sourceImg));

您可以执行以下操作以获得您想要的 (javadoc for this method):

origImage = Scalr.resize(origImage, Method.ULTRA_QUALITY, 60);

如果看起来还是有点锯齿状(因为您要从图像中删除太多信息,您可以在命令中添加以下 OP,以对图像应用浅色抗锯齿滤镜,使其看起来更平滑):

origImage = Scalr.resize(origImage, Method.ULTRA_QUALITY, 60, Scalr.OP_ANTIALIAS);

这将替换您拥有的所有其余代码逻辑。我唯一推荐的另一件事是将您非常小的样本保存为PNG,这样就不会对图像进行更多的压缩/有损转换,或者如果您真的想要JPG格式,请确保您对JPG几乎没有压缩。 (这里是an article 说明如何做到这一点;它利用了ImageWriteParam 类)

imgscalr 在 Apache 2 许可下获得许可,并托管在 GitHub 上,因此您可以用它做您想做的事;它还包括asynchronous scaling support,如果您在服务器端应用程序中使用该库并排队大量扩展操作并且不想终止服务器。

【讨论】:

让我们希望对重采样的研究永远停止,这样您就不必创建SUPERMEGABLASTER_QUALITY 常量。说真的,为什么这么叫? @dutchman191 没有接受 4 个参数的 pad 方法,我只是将其作为功能请求提交。 @RiyadKalla 根据使用的算法命名常量。但现在您将不得不处理向后兼容性问题,因此在一段时间内(可能是几年),新的常量名称将沿用已弃用的 ULTRA_QUALITY 常量。 @mmgp 有趣的是,我昨晚正在研究其他算法(考虑为​​ 5.0 添加什么),并意识到我的名字选择是如何因为这个原因而导致的。我总是选择库来隐藏细节并“非常简单”地使用,暴露诸如“双线性”和“双三次”之类的名称以及诸如“内核”之类的概念对于新用户来说是可怕的。我不认为我一定犯了错误,但你的观点很好:) @RiyadKalla 如果事实上是这样,那么我建议在常量之间创建一个别名。然后,例如,文档会说 ULTRA_QUALITY 始终是库中可用的最佳重采样方法(根据某些标准),其实现可能会在未来版本中发生变化,但在此版本中它是 @987654332 的别名@。但这只是我在使用库时更喜欢的东西。【参考方案4】:

如前所述,Java 的 Graphics2D 没有提供很好的缩小算法。如果您不想自己实现复杂的算法,您可以尝试当前专门用于此的开源库:Thumbnailator、imgscalr 和用于ImageMagick 的 Java 接口。

在研究一个私人项目时,我尝试了它们(ImageMagick 除外),以下是使用 Photoshop 作为参考的视觉结果:

A. Thumbnailator 0.4.8 具有默认设置(无需额外的内部调整大小) B. imgscalr 带有 ULTRA_QUALTY 设置的 4.2 C. Photoshop CS5 双三次滤镜(保存为网络) D. Graphics2d 带有所有 HQ 渲染提示

Here is the used code

Thumbnailator 和 PS 创建类似的结果,而 imgscalr 似乎更柔和。哪个库产生更好的结果是主观的。另一点要考虑的是性能。虽然 Thumbnailator 和 Graphics2d 具有相似的运行时间,但 imgscalr 相当慢(使用 ULTRA_QUALITY)in my benchmarks。

For more info, read this post providing more detail on this matter.

【讨论】:

感谢提供这个基准,真的很有帮助

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