2.1 实验目的

（1）了解图像缩放在图像处理中的应用。
（2）理解图像缩放实现的原理。
（3）掌握通过 OpenCV 库实现图像缩放的基本方法和步骤。

2.2 实验原理

OpenCV（Open source Computer Vision Library）是一个基于 Apache2.0 许可（开源）发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在 Linux、Windows、Android 和 Mac OS 操作系统上。它轻量级而且高效，由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了 Python、Ruby、MATLAB 等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
（1）不管是科学研究，还是商业应用，都可以利用它来作开发。
（2）所有 API 函数的源代码都是公开的，可以看到其内部实现的程序步骤。
（3）可以修改 OpenCV 的源代码，编译生成需要的特定 API 函数。

图 22

缩放是将图像的尺寸变小或变大的过程，即减少或增加原图像数据的像素个数。将分辨率（图片尺寸）为（w，h）的图像，缩放后其图像分辨率（图像尺寸）为（w’，h’），则水平方向的缩放系数为 Sx=w’/w，垂直方向的缩放系数为 Sy=h’/h。

设原始图像的某个像素点坐标为（x0，y0），缩放后的图像的像素点坐标为（x，y），则（x0，y0）和（x，y）的关系可以通过缩放系数进行转换。

在 OpenCV 中，可以使用 resize() 函数来实现图像的缩放。该函数接受源图像和目标图像的大小作为参数，通过指定目标图像的大小，可以实现图像的放大或缩小。

resize() 函数还可以接受插值方法作为参数，以控制图像缩放的质量和效果。常用的插值方法包括最近邻插值、双线性插值、立方插值等。

cv2.resize(InputArray src, OutputArray dst, Size, fx, fy, interpolation)

参数解释：

图 23

图 24

插值方法的原理如下：
（1）最近邻插值：直接取离目标像素点最近的源像素点的值作为目标像素点的值。这种方法简单快速，但缩放效果可能不够平滑。
（2）双线性插值：根据目标像素点周围的四个源像素点的值，通过线性插值计算得到目标像素点的值。这种方法可以得到较平滑的缩放效果，但计算量相对较大。
（3）立方插值：根据目标像素点周围的多个源像素点的值，通过三次多项式插值计算得到目标像素点的值。这种方法可以得到更平滑的缩放效果，但计算量更大，且可能引入一些额外的图像细节。

2.3 实验功能

本实验通过读取本地图片进行 1/2、1/4 尺寸缩放操作，其中 1/2 缩放直接调整尺寸实现，1/4缩放使用最近邻插值法缩放方法。

2.4 实验设备（本次体验已完成，无需再操作）

（1）硬件：人工智能实验箱。
（2）软件：Windows7 64bit以上系统。

2.5 实验步骤

2.5.1硬件连接（本次体验已完成，无需再操作）

（1）将实验箱千兆网口2通过网线连接至路由器。
（2）连接实验箱电源，按电源开关启动系统。

2.5.2查询实验箱网络 IP（本次体验已完成，无需再操作）

等待实验箱进入系统后，通过键盘快捷键 Ctrl + Alt + T 或者键盘触摸板右按键打开菜单，选择系统终端，在终端输入如下命令查询当前网络 IP。
Target#        ifconfig

图 25

2.5.3拷贝文件（本次体验已完成，无需再操作）
打开电脑远程桌面功能，通过远程实验箱系统进行文件拷贝和操作。
在远程桌面页面输入实验箱网口IP，点击连接按钮，启动远程连接。

图 26

输入账号和密码：tronlong 进行系统登录

图 27

图 28

图 29

在电脑上使用鼠标复制本实验代码文件 image_scaling（代码所在目录：Demo/Image_Processing/image_scaling），然后在远程窗口中进入“主目录”文件夹，创建一个名字为 Demo 文件夹，使用鼠标粘贴功能即可把代码拷贝到 Demo 目录中，如下操作

图 30

图 31

使用的时候建议最大化远程窗口。
2.5.4运行程序
在 Demo 目录下，使用鼠标右键启动终端窗口，执行以下命令，启动开发环境：

图 32

Target#        jupyter lab 

图 33

实验现象：
拷贝终端打印的网址，启动实验箱系统左上角浏览器，在网页输入：http://rk3588:8888/lab，即可打开登录界面 （根据实际IP地址修改网页地址）。输入密码：tronlong，登录。

图 34

在 jupyter lab 左边项目栏可看到本实验代码文件夹。（本次体验代码存放目录：Demo/Image_Processing/image_scaling）

图 35

 双击进入文件夹目录，再打开实验代码文件，可浏览和编辑实验代码

图 36

点击工具栏运行按钮运行实验代码：

图 37

实验现象：

图 39 1/2缩放图

图 40 1/4缩放图

实验结果解析：

代码运行结束后，拉到代码窗口底部，可看到实验使用的原图，缩放到1/2尺寸图和缩放到1/4尺寸图。（通过坐标轴可以计算缩放尺寸）

在系统终端通过组合键 Ctrl+c，输入 “y” 可退出 jupyter lab：

图 41