图像变形是一种在图像处理领域中常见的技术,它能够实现对图像中形状的显著扭曲。图像数据可以通过多种方式进行变换,而纯粹的图像变形意味着点到点的映射,不改变颜色。这种变形可以基于从平面到平面的任何函数进行数学建模。如果这个函数是单射,那么原始图像可以被重建。如果函数是双射,任何图像都可以被逆向变换。
图像变形技术在图像卡通化或漫画化中非常常见。然而,这种技术在互联网上的实现并不常见。本文将介绍如何使用C#语言实现一个基本的图像变形器,以展示这一操作的概念。
C/C++是图像处理的首选语言,因为它是原生代码且执行速度快。然而,如果希望将.NET框架的强大功能与图像处理结合起来,可能会选择在C#中进行图像或图形处理。一种方法是创建C++ .NET封装,但如果不想麻烦,可以直接在C#中实现它们,而且大多数情况下,算法的性能比想象的要快得多。这是因为通过使用不安全代码,可以获得更接近原生的访问权限(尽管不是完全的!.NET框架仍然存在,但开销更小),这使得C#在图形应用程序和算法实现中越来越受欢迎。
在数学中,双线性插值是线性插值的扩展,用于在规则网格上插值两个变量的函数。关键思想是先在一个方向上进行线性插值,然后在另一个方向上进行。这样,就可以解决在变形图像中放置合适值的问题。在大多数情况下,这种方法足以获得良好的近似。下面的图表只是解释了整个过程的样子。
位移滤波器,也称为位移滤波器,其基本工作是计算像素从原始位置到目标位置的平移。有关更多详细信息,请参考Christian Graus的代码。
由于此应用程序中的用户交互非常高,使用了双缓冲面板。双缓冲,顾名思义,是在将图像数据发送到屏幕处理之前创建一个图像数据缓冲区。由于始终存在缓冲区,因此用户交互时屏幕不会闪烁。
以下是核心:插值。网格单元大小为64*48(知道这相当大),插值在这个网格中计算(在某些情况下也不是理想的)。G是网格本身,GImg是根据网格上的变形进行变形的图像。
只需运行代码,并检查“显示原始图像”和“显示网格”复选框。现在,双击网格上的一个点并平移该点。将看到图像被变形。当再次双击时,将停止变形该点。