用于調(diào)整圖像尺寸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般地涉及圖像處理，更具體地涉及圖像尺寸調(diào)整。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字圖像是二維（2D)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在規(guī)則網(wǎng)格上的表示。一般而言，數(shù)字圖像具有 矩形或方形并且包括多個(gè)像素。每個(gè)像素均可W由代表數(shù)據(jù)值的顏色P和代表網(wǎng)格的坐標(biāo) (X，y)來表示。圖像能夠存儲(chǔ)為各種各樣的格式（如JPEG,PNG,BMP)并且能夠在不同的應(yīng) 用中顯示。例如，JPEG圖像優(yōu)選在網(wǎng)頁(yè)上顯示圖像。PNG圖像由于其透明選項(xiàng)而優(yōu)選用于 多重圖像混排化lending)。包含原始2D柵格數(shù)據(jù)的BMP圖像適合于計(jì)算機(jī)處理。
[0003] 數(shù)字圖像常常需要調(diào)整尺寸W用于具有不同高寬比或不同分辨率的顯示設(shè)備。目 前，存在幾種廣泛應(yīng)用于調(diào)整圖像尺寸的技術(shù)。該些技術(shù)包括例如縮放、裁剪W及線裁剪 (seamcarving)。由于利用縮放進(jìn)行圖像尺寸調(diào)整時(shí)，若不成比例地縮放（即，圖像的高寬 比改變），則會(huì)使輸入圖像發(fā)生失真，所W利用該技術(shù)進(jìn)行尺寸調(diào)整的圖像常常不能滿足要 求。裁剪技術(shù)由于其會(huì)使輸入圖像丟失一定的信息，所W在使用時(shí)也具有限制。線裁剪技 術(shù)通過將像素從圖像移除或者將像素增加至被認(rèn)為較圖像的其它像素次要（例如根據(jù)與 其鄰值相比較的像素值來判斷）的圖像來改變圖像的維度。然而，線裁剪技術(shù)可能在計(jì)算 上花費(fèi)昂貴并且也可能產(chǎn)生不期望的假象或失真。
[0004] 因此，需要在沒有不自然的失真或內(nèi)容丟失的情況下用于調(diào)整圖像尺寸的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，公開了一種在沒有任何內(nèi)容丟失的情況下用于減小圖像 尺寸的方法。本發(fā)明將圖像從二維（2D)空間轉(zhuǎn)換為H維（3D)空間，之后再轉(zhuǎn)換回2D空 間，W減小圖像的尺寸并且改變圖像的高寬比。該轉(zhuǎn)換利用了能被普通人類的視覺感知所 接受的特性，使得圖像由于轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的任何失真在視覺上或?qū)徝郎隙际悄軌虮挥^眾接受 的。具體地，將圖像投射在優(yōu)選為柱體的3D形狀的非平面的表面上。該透射將輸入圖像轉(zhuǎn) 換為3D圖像，該3D圖像通過透視投影又進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為2D圖像。結(jié)果，最終的2D圖像看 上去原始圖像的3D表示。同時(shí)，該圖像的尺寸和高寬比發(fā)生改變。
[0006] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，將一定的燈光效果（例如陰影或反射）應(yīng)用于轉(zhuǎn)換 的圖像，從而進(jìn)一步增強(qiáng)由于該種轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的3D視覺效果。因此，可在保持所需的視覺 效果的同時(shí)將圖像不希望的特征（例如失真的邊緣）去除。該種方法能夠進(jìn)一步減小圖像 的尺寸。
[0007] 另外在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，通過仔細(xì)地選擇3D的表面和其維度，可將矩形 圖像轉(zhuǎn)換為方形圖像。
【附圖說明】
[0008] 在權(quán)利要求書中特別指出了和明確申明了本主題，即本發(fā)明。通過W下結(jié)合附圖 的詳細(xì)描述，上文和其它特征w及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。此外，參考標(biāo)記最左邊的 數(shù)字標(biāo)識(shí)了參考標(biāo)記首次出現(xiàn)的附圖。
[0009] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，通過將圖像從2D空間轉(zhuǎn)換為3D空間來調(diào)整圖 像尺寸的過程；
[0010] 圖2示出了對(duì)如圖1所示的轉(zhuǎn)換圖像施加陰影（或其它燈光效果）；
[0011] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，如圖1所示的調(diào)整尺寸過程的流程圖；
[0012] 圖4示出了選擇3D柱體的直徑和用于透視投影的視點(diǎn)能夠如何影響尺寸調(diào)整結(jié) 果；
[0013] 圖5A和5B包括在兩幅輸入圖像上分別應(yīng)用如圖1、2和3所示的尺寸調(diào)整過程的 兩個(gè)示例（和結(jié)果）。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的調(diào)整輸入圖像101尺寸的過程。輸入圖像101 具有矩形并且具有四個(gè)邊緣1011、1012、1013和1014。輸入圖像101的寬度和高度分別為 W和H。如圖所示，該過程通過將輸入圖像101透射在半徑為R的柱體103的側(cè)面104上， 首先將輸入圖像101從2D空間轉(zhuǎn)換為3D空間，其中3D柱體103的幾何中也位于3D坐標(biāo) 系統(tǒng)的原點(diǎn)。轉(zhuǎn)換之后，產(chǎn)生3D圖像101'。之后，該過程應(yīng)用透視投影，將圖像101'進(jìn)一 步轉(zhuǎn)換為暫時(shí)的輸出圖像102'。如圖所示，透視投影的視點(diǎn)被設(shè)在化0，T+R)處，其中T表 示視點(diǎn)和Z軸上的表面104之間的距離。該些轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)結(jié)合下面的圖3進(jìn)行討論。由于 該些轉(zhuǎn)換，暫時(shí)的輸出圖像102'的形狀會(huì)不同于輸入圖像101的形狀。例如，如圖1所示， 暫時(shí)的輸出圖像102'的四個(gè)邊緣1011'、1012'、1013'和1014'不再呈現(xiàn)矩形?；跁簳r(shí) 的輸出圖像102'的形狀和尺寸，形成矩形的四個(gè)新邊緣1021、1022、1023和1024目的在于 形成最終的輸出圖像102,該輸出圖像完全包含暫時(shí)的輸出圖像102'。在一實(shí)施例中，新邊 緣 1021、1022、1023 和 1024 和暫時(shí)的輸出圖像 102' 的邊緣 1011'、1012'、1013,和 1014， 之間的間隙、區(qū)域可W根據(jù)暫時(shí)的輸出圖像102'的顏色和/或者紋理用填滿的（solid)背 景顏色來填充。例如，在或接近每個(gè)邊緣1011'、1012'、1013'和1014'的暫時(shí)的輸出圖像 102'的顏色可分別擴(kuò)展到四個(gè)不同的區(qū)域，（即顏色擴(kuò)展）。該樣的話，重新被填充的間隙 會(huì)與暫時(shí)的輸出圖像102'更自然地混合在一起?；蛘撸绕涫俏挥跁簳r(shí)的輸出圖像102' 下面的間隙能夠被暫時(shí)的輸出圖像102'的反光填充。
[0015] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，圖像調(diào)整尺寸過程不是將輸入圖像101透射在柱體 103的側(cè)面上，而是將其透射在圓錐體的側(cè)面上、球形的表面上、或者任何幾何形狀的表面 上，從而生成暫時(shí)的輸出圖像101'。根據(jù)圖像的主題或內(nèi)容（例如風(fēng)景、肖像和標(biāo)識(shí)），圖 像尺寸調(diào)整的過程選擇可獲得最好結(jié)果的幾何形狀。
[0016] 圖2示出了對(duì)圖1中所示的轉(zhuǎn)換圖像施加陰影（或其它光線效果），w增強(qiáng)圖像的 3D效果。在本實(shí)施例中，僅一種光源用于本目的。陰影過程的進(jìn)一步細(xì)節(jié)在圖3的內(nèi)容中 討論?；蛘?，可選擇不止一個(gè)光源用于本目的。
[0017] 圖3為圖1和圖2中所述的尺寸調(diào)整過程的流程圖。步驟301中，尺寸調(diào)整過程接 收輸入圖像101并且通過例如縮減像素采樣等可選步驟對(duì)該圖像進(jìn)行預(yù)處理。圖像縮減像 素采樣有助于減小數(shù)據(jù)的尺寸。在一實(shí)施例中，若輸入圖像的數(shù)據(jù)尺寸超出預(yù)先確定的臨 界值，那么該縮減像素采樣過程用于減小輸入圖像的數(shù)據(jù)尺寸。例如，若圖像尺寸調(diào)整過程 在例如手機(jī)或平板電腦等不那么強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行，那么臨界值可W設(shè)定為比圖像尺 寸調(diào)整過程在例如臺(tái)式電腦或服務(wù)器等更強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行的臨界值低的值。或者， 根據(jù)例如目前多少主存儲(chǔ)器是有效的、目前處理器有多忙、網(wǎng)速有多快