Качество изображения после изменения размера очень низкое - Java

В script он идет с отметки 300x300 до 60x60. Необходимо улучшить общее качество изображения, поскольку оно сейчас очень плохое.

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;
}

На самом деле просто нужно знать, может ли это что-то, что я могу подключить, что поднимет качество, или мне нужно вообще что-то посмотреть.

EDIT: сравнение изображений.

Источник, только что выбрал случайную стиральную машину из Google. http://www.essexappliances.co.uk/images/categories/washing-machine.jpg

То же изображение, преобразованное в Photoshop, в то, что мне нужно. http://imgur.com/78B1p

То, что похоже на преобразование, как это. http://imgur.com/8WlXD

Ответ 1

Проблема, которую вы видите, фактически связана с фильтром повторной выборки, используемым для масштабирования. Очевидно, тот, который используется вашей библиотекой, является плохим для ситуации. Ближайшие соседи, билинейные и бикубические - типичные плохие примеры, которые можно использовать при уменьшении масштаба. Я не знаю, какой именно фильтр повторной выборки использует Photoshop, но я использовал 3-лопастные lanczos и получил следующий результат:

Итак, чтобы решить вашу проблему, вам нужно использовать более интеллектуальный фильтр повторной выборки.

Ответ 2

Масштабирование изображения вниз по большому диапазону по своей сути опасно (с точки зрения качества), особенно с использованием одного шага.

Рекомендуемый метод - использовать метод divide и conquer. В основном, вы масштабируете изображение с шагом 50%, пока не достигнете желаемого размера.

Итак, я взял исходное изображение 650x748 и уменьшил его до уровня в 60x60 (52x60)

Разделить и победить по сравнению с одним шагом...

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;
        }
    }
}

Вы также можете найти Интересные вещи of the Image.getScaledInstance()

Ответ 3

dutchman, вот почему я поддерживаю библиотеку imgscalr - сделать этот материал очень легким.

В вашем примере один вызов метода выполнит трюк сразу после первой строки ImageIO.read:

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

вы можете сделать следующее, чтобы получить то, что вы хотите (javadoc для этого метода):

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

и если это все еще выглядело немного зазубренным (потому что вы удаляете так много информации из изображения, вы можете добавить следующую команду OP, чтобы применить к изображению легкий фильтр сглаживания, чтобы он выглядел более плавным):

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

Это заменит всю оставшуюся часть вашей логики кода. Единственное, что я бы рекомендовал, - это избавить ваши действительно маленькие образцы от PNG, чтобы на изображении не было больше сжатия/потери изображения. Убедитесь, что вы используете небольшое сжатие на JPG, если вы действительно хотите его в формате JPG. (Здесь статья о том, как это сделать, она использует класс ImageWriteParam)

imgscalr лицензируется по лицензии Apache 2 и размещается на GitHub, чтобы вы могли делать то, что хотите; он также включает асинхронную масштабируемую поддержку, если вы используете библиотеку в приложении на стороне сервера и ставите в очередь огромное количество операций масштабирования и не хотите убивать сервер.

Ответ 4

Как уже говорилось, Java Graphics2D не обеспечивает очень хороший алгоритм для масштабирования. Если вы не хотите внедрять сложный алгоритм самостоятельно, вы можете опробовать текущие библиотеки с открытым исходным кодом, специализированные для этого: Thumbnailator, imgscalr и интерфейс Java для ImageMagick.

Во время исследования для частного проекта я попробовал их (кроме ImageMagick), и вот визуальные результаты с Photoshop в качестве ссылки:

а. Thumbnailator 0.4.8 с настройками по умолчанию (без дополнительного внутреннего изменения размера)
B. imgscalr 4.2 с настройкой ULTRA_QUALTY
C. Photoshop CS5 бикубический фильтр (за исключением Интернета)
D. Graphics2d со всеми подсказками HQ render

Вот использованный код

Thumbnailator и PS создают аналогичные результаты, тогда как imgscalr кажется более мягким. Субъективным является то, что одна из библиотек создает предпочтительные результаты. Еще один момент, который следует учитывать, - это производительность. Хотя Thumbnailator и Graphics2d имеют схожую среду выполнения, imgscalr значительно медленнее (с ULTRA_QUALITY) в моих тестах.

Для получения дополнительной информации прочитайте этот пост, в котором более подробно рассказывается об этом вопросе.