OpenCV双线性缩放函数实现

以你之姓@ 2022-08-18 02:48 223阅读 0赞

双线性缩放的公式都为人熟知，但是自己实现一遍却没有达到OpenCV的效果。仔细阅读了OpenCV的源码，将双线性缩放摘出来分享给大家一起学习

![Image 1][]![Center][]

特别注意以下几点：  
1、取整运算  
直接使用int强制转换时截断取整，加上一个0.5矫正系数变为四舍五入取整  
2、分段移位  
猜测是因为cbufy\[0\] 为short类型，必须将dx右移4位也变成short类型进行乘积（dx为8+11=19位）  
3、浮点精度  
使用定点运算时将加权系数精度调节到11位。置于为什么不能使用更高的精度我觉得是因为两个11+8=30位，马上就达到int顶满了。

\#define INTER\_RESIZE\_COEF\_BITS 11  
\#define INTER\_RESIZE\_COEF\_SCALE (1 << INTER\_RESIZE\_COEF\_BITS)  
\#define INTER\_RESIZE\_COEF\_BITS2 (INTER\_RESIZE\_COEF\_BITS\*2)  
  
  
void bilinear\_resize(U8 \*dst, const U8 \*src, const U32 in\_width, const U32 in\_height, const U32 out\_width, const U32 out\_height, const U32 channels)  
\{  
F32 scale\_x = (F32)in\_width / out\_width,  
scale\_y = (F32)in\_height / out\_height;  
short cbufy\[2\], cbufx\[2\];  
S32 in\_area = in\_width \* in\_height, in\_area2 = in\_area \* 2;  
S32 out\_area = out\_width \* out\_height, out\_area2 = out\_area \* 2;  
S32 sx, sy;  
F32 fy, fx;  
U32 index\_dst, i, j;  
  
  
for (j = 0; j < out\_height; ++j)  
\{  
fy = (F32)((j + 0.5) \* scale\_y - 0.5);  
sy = (S32)(fy);  
if (fy < 0) sy -= 1;  
fy -= sy;  
  
  
if (sy < 0) fy = 0, sy = 0;  
if (sy + 1 >= (S32)in\_height) fy = 0, sy = (S32)in\_height - 1;  
  
  
cbufy\[0\] = (S16)((1.f - fy) \* INTER\_RESIZE\_COEF\_SCALE + 0.5);  
cbufy\[1\] = INTER\_RESIZE\_COEF\_SCALE - cbufy\[0\];  
  
  
for (i = 0; i < out\_width; ++i)  
\{  
fx = (F32)((i + 0.5) \* scale\_x - 0.5);  
// cvfloor 不大于原值的整数  
sx = (S32)(fx);  
if (fx < 0) sx -= 1;  
fx -= sx;  
  
  
if (sx < 0) fx = 0, sx = 0;  
if (sx + 1 >= (S32)in\_width) fx = 0, sx = (S32)in\_width - 1;  
  
  
cbufx\[0\] = (S16)((1.f - fx) \* INTER\_RESIZE\_COEF\_SCALE + 0.5);  
cbufx\[1\] = INTER\_RESIZE\_COEF\_SCALE - cbufx\[0\];  
  
  
index\_dst = j \* out\_width + i;  
  
  
S32 x00 = src\[sy \* in\_width + sx\] \* cbufx\[0\],  
x01 = src\[sy \* in\_width + sx + 1\] \* cbufx\[1\],  
dx = x00 + x01;  
S32 y10 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx\] \* cbufx\[0\],  
y11 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx + 1\] \* cbufx\[1\],  
dy = y10 + y11;  
  
 // 这里分段移位猜测是因为cbufy\[0\] 为short类型，必须将dx右移4位也变成short类型进行乘积（dx为8+11=19位）

// 特别注意的是源码中使用SSE2加速，这里没有使用  
dst\[index\_dst\] = (U8)((((cbufy\[0\] \* (dx >> 4)) >> 16) + ((cbufy\[1\] \* (dy >> 4)) >> 16) + 2) >> 2);  
  
if (channels == 3)  
\{  
x00 = src\[sy \* in\_width + sx + in\_area\] \* cbufx\[0\];  
x01 = src\[sy \* in\_width + sx + 1 + in\_area\] \* cbufx\[1\];  
dx = x00 + x01;  
y10 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx + in\_area\] \* cbufx\[0\];  
y11 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx + 1 + in\_area\] \* cbufx\[1\];  
dy = y10 + y11;  
  
  
dst\[index\_dst + out\_area\] = (U8)((((cbufy\[0\] \* (dx >> 4)) >> 16) + ((cbufy\[1\] \* (dy >> 4)) >> 16) + 2) >> 2);  
  
  
x00 = src\[sy \* in\_width + sx + in\_area2\] \* cbufx\[0\];  
x01 = src\[sy \* in\_width + sx + 1 + in\_area2\] \* cbufx\[1\];  
dx = x00 + x01;  
y10 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx + in\_area2\] \* cbufx\[0\];  
y11 = src\[(sy + 1) \* in\_width + sx + 1 + in\_area2\] \* cbufx\[1\];  
dy = y10 + y11;  
  
  
dst\[index\_dst + out\_area2\] = (U8)((((cbufy\[0\] \* (dx >> 4)) >> 16) + ((cbufy\[1\] \* (dy >> 4)) >> 16) + 2) >> 2);  
  
\}  
\}  
\}  
\}

[Image 1]: 
[Center]: /images/20220731/83da8a6a3849483182791bb6d14441e2.png