OpenCV中的双三次插值(imresize)会产生负值

Question

OpenCV中的双三次插值(imresize)会产生负值

matlabopencvimage-processingantialiasingbicubic

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我注意到在使用双三次插值法(downsampling)缩小openCV中的矩阵时，即使原始矩阵全为正值，仍然会得到负值。

我附上以下代码作为示例:

// Declaration of variables
cv::Mat M, MLinear, MCubic;
double minVal, maxVal;
cv::Point minLoc, maxLoc;
// Create random values in M matrix
M = cv::Mat::ones(1000, 1000, CV_64F);
cv::randu(M, cv::Scalar(0), cv::Scalar(1));
minMaxLoc(M, &minVal, &maxVal, &minLoc, &maxLoc);
// Printout smallest value in M
std::cout << "smallest value in M = "<< minVal << std::endl;

// Resize M to quarter area with bicubic interpolation and store in MCubic
cv::resize(M, MCubic, cv::Size(0, 0), 0.5, 0.5, cv::INTER_CUBIC);
// Printout smallest value in MCubic
minMaxLoc(MCubic, &minVal, &maxVal, &minLoc, &maxLoc);
std::cout << "smallest value in MCubic = " << minVal << std::endl;

// Resize M to quarter area with linear interpolation and store in MLinear
cv::resize(M, MLinear, cv::Size(0, 0), 0.5, 0.5, cv::INTER_LINEAR);
// Printout smallest value in MLinear
minMaxLoc(MLinear, &minVal, &maxVal, &minLoc, &maxLoc);
std::cout << "smallest value in MLinear = " << minVal << std::endl;

我不明白为什么会发生这种情况。我注意到，如果我在[0,100]之间选择随机值，则调整大小后的最小值通常为~-24，而范围为[0,1]的最小值为-0.24，如上面的代码所示。

作为比较，在Matlab中不会发生这种情况（我知道这里有一种轻微的加权方案差异，如此处所示：imresize comparison - Matlab/openCV）。

这是一个简短的Matlab代码片段，保存了任何1000个随机缩小矩阵中的最小值（每个矩阵的原始尺寸为1000x1000）：

currentMinVal = 1e6;
for k=1:1000        
    x = rand(1000);
    x = imresize(x,0.5);
    minVal = min(currentMinVal,min(x(:)));
end

- CV_User

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Shai · Accepted Answer

如您在此答案中所见，双三次插值核不是非负的，因此，在某些情况下，负系数可能会占主导地位并产生负输出。

您还应该注意Matlab默认使用'Antialiasing'，这会对结果产生影响：

I = zeros(9);I(5,5)=1; 
imresize(I,[5 5],'bicubic') %// with antialiasing
ans =
     0         0         0         0         0
     0    0.0000   -0.0000   -0.0000         0
     0   -0.0000    0.3055    0.0000         0
     0   -0.0000    0.0000    0.0000         0
     0         0         0         0         0

imresize(I,[5 5],'bicubic','Antialiasing',false) %// without antialiasing
ans =
     0         0         0         0         0
     0    0.0003   -0.0160    0.0003         0
     0   -0.0160    1.0000   -0.0160         0
     0    0.0003   -0.0160    0.0003         0
     0         0         0         0         0