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Seam Carving

媒体计算小作业2

通过像素值给定一幅4x4的灰度图像$I$

0 0 1 0
0 1 2 1
1 2 2 2
2 2 2 2

按照课上讲述的Seam Carving论文(Seam Carving for Content-Aware Image Resizing)中,图像重要性用$|\frac{\partial I}{\partial x}|+|\frac{\partial I}{\partial y}|$表示,具体实现过程中,使用一阶差分近似: 当$0\le i< 3$时: $$ \frac{\partial I(i,j)}{\partial x} = I(i+1,j)-I(i,j)$$

当$i=3$时: $$ \frac{\partial I(i,j)}{\partial x} = I(i,j)-I(i-1,j)$$

当$0\le j< 3$时: $$ \frac{\partial I(i,j)}{\partial y} = I(i,j+1)-I(i,j)$$

当$j=3$时: $$ \frac{\partial I(i,j)}{\partial y} = I(i,j)-I(i,j-1)$$

问:对于上述图像,先纵向删除一个细缝。请给出纵向删除一个细缝后的图像结果。注:大小变为4x3(4行3列) (1) 先计算矩阵的能量矩阵$e=|\frac{\partial I}{\partial x}|+|\frac{\partial I}{\partial y}|$ $\frac{\partial I}{\partial x}$=$$\begin{bmatrix} 0&1&-1&-1\ 1&1&-1&-1\ 1&0&0&0\ 0&0&0&0\ \end{bmatrix}$$ $\frac{\partial I}{\partial y}$=$$\begin{bmatrix} 0&1&1&1\ 1&1&0&1\ 1&0&0&0\ 1&0&0&0\ \end{bmatrix}$$ $e$=$$\begin{bmatrix} 0&2&2&2\ 2&2&1&2\ 2&0&0&0\ 1&0&0&0\ \end{bmatrix}$$ 最小的能量是2有三条一样的结果,我们选择删除[(0,0),(1,1),(1,2),(1,3)]这条细缝,这使得我们的原始矩阵变为 $I$=$$\begin{bmatrix} 0&1&0\ 0&2&1\ 1&2&2\ 2&2&2\ \end{bmatrix}$$

再横向删除一个细缝(变为3x3)后的图像结果是什么? (2) 先计算矩阵的能量矩阵$e=|\frac{\partial I}{\partial x}|+|\frac{\partial I}{\partial y}|$ $\frac{\partial I}{\partial x}$=$$\begin{bmatrix} 1&-1&-1\ 2&-1&-1\ 1&0&0\ 0&0&0\ \end{bmatrix}$$ $\frac{\partial I}{\partial y}$=$$\begin{bmatrix} 0&1&1\ 1&0&1\ 1&0&0\ 1&0&0\ \end{bmatrix}$$ $e$=$$\begin{bmatrix} 1&2&2\ 3&1&2\ 2&0&0\ 1&0&0\ \end{bmatrix}$$ 最小的能量是1,我们选择删除[(3,0),(3,1),(3,2)]这条细缝,这使得我们的原始矩阵变为 $I$=$$\begin{bmatrix} 0&1&0\ 0&2&1\ 1&2&2\ \end{bmatrix}$$