收入囊中
- 高斯金字塔
- 拉普拉斯金字塔
葵花寶典
圖像金字塔是一系列的圖像集合，都是從單張圖片獲得的，連續做下采樣（downsample）直到預設停止條件.最常用的是兩種，高斯金字塔和拉普拉斯金字塔。［當然還有其他的金字塔，比如小波金字塔］
高斯金字塔
對一張圖像不斷的模糊之後向下採樣，得到不同分辨率的圖像，同時每次得到的新的圖像寬與高是原來圖像的1/2, 最常見就是基於高斯的模糊之後採樣，得到的
一系列圖像稱爲高斯金字塔。
原圖來自http://blog.csdn.net/jia20003/article/details/9116931
最底層我們成爲G0,往上分別是G1,G2...如何對圖片作下采樣呢？
- 高斯模糊［用如下卷積，注意要除以256，用上之前的知識，這是一個可分離的濾波，所以只需要2K次計算，不需要K^2］
1 4 6 4 1 4 16 24 16 4 6 24 36 24 6 4 16 24 16 4 1 4 6 4 1 - 去掉所有的偶數行和偶數列
提到下采樣，就不得不提上採樣（構建拉普拉斯金字塔也會用到）
如何對圖片作上採樣呢？
我們看看OpenCV是如何做的吧
- 每個維度都擴大兩倍並插入0，也就是f(2i,2j) = f(i,j) , f(2i+1,2j+1) = 0
- 再用相同的高斯核進行高斯卷積，結果再乘4
拉普拉斯金字塔
高斯金字塔不同(DoG)又稱爲拉普拉斯金字塔，給出計算方式前，先加強一下定義
記得在上面我們定義了G0,G1,G2
G0下采樣獲得G1
G1上採樣獲得Upsample(G1),注意Upsample(G1)不等於G0，上採樣和下采樣不是可逆過程，這是因爲下采樣損失了圖片信息
在此，給出計算拉普拉斯金字塔(DOG)的公式：L(i) = G(i) – Upsample(G(i+1))
DOG有很多用處，非常流行的SIFT特徵第一步就是DOG
初識API
- C++: void pyrDown(InputArray src, OutputArray dst, const Size& dstsize=Size(), int borderType=BORDER_DEFAULT )
-
- src – 輸入圖像
- dst – 輸出圖像
- dstsize – 輸出圖像的size
- C++: void pyrUp(InputArray src, OutputArray dst, const Size& dstsize=Size(), int borderType=BORDER_DEFAULT )
-
- src – 輸入圖像
- dst – 輸出圖像
- dstsize – 輸出圖像的size
-
- C++: void buildPyramid(InputArray src, OutputArrayOfArrays dst, int maxlevel, int borderType=BORDER_DEFAULT )
-
- src – 輸入圖像
- dst – 這是一個存儲(maxlevel+1)的向量，dst[0]和源圖像一樣，dst[1]是第一次下采樣
- maxlevel – 指定採樣級數，必須爲非負數
內部實現是不斷call pyrDown()
荷槍實彈
第一個例子就是OpenCV自己的sample,使用PyrDown和PyrUp
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
using namespace cv;
Mat src, dst, tmp;
const char* window_name = "Pyramids Demo";
int main(int argc,char **argv)
{
printf( "\n Zoom In-Out demo \n " );
printf( "------------------ \n" );
printf( " * [u] -> Zoom in \n" );
printf( " * [d] -> Zoom out \n" );
printf( " * [ESC] -> Close program \n \n" );
src = imread(argv[1]);
if( !src.data )
{ printf(" No data! -- Exiting the program \n");
return -1; }
tmp = src;
dst = tmp;
namedWindow( window_name, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
imshow( window_name, dst );
for(;;)
{
int c;
c = waitKey(10);
if( (char)c == 27 )
{ break; }
if( (char)c == 'u' )
{ pyrUp( tmp, dst, Size( tmp.cols*2, tmp.rows*2 ) );
printf( "** Zoom In: Image x 2 \n" );
}
else if( (char)c == 'd' )
{ pyrDown( tmp, dst, Size( tmp.cols/2, tmp.rows/2 ) );
printf( "** Zoom Out: Image / 2 \n" );
}
imshow( window_name, dst );
tmp = dst;
}
return 0;
}下面我們就用buildPyramid和PyrUp來建立DOG(拉普拉斯金字塔)
先看一下我們的源圖片
再看一下獲得的DOG，請仔細看
代碼也非常簡單，完全不用解釋
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <vector>
#include <sstream>
using namespace cv;
using namespace std;
Mat src,tmp;
vector<Mat>gaussPyrs;
vector<Mat>DOG;
int maxLevel = 3;
int main(int argc,char **argv)
{
src = imread(argv[1]);
if( !src.data ){
printf(" No data! -- Exiting the program \n");
return -1;
}
buildPyramid(src, gaussPyrs, maxLevel);
for(int i = 0;i < maxLevel;i++){
Size ss;
pyrUp( gaussPyrs[i+1], tmp, ss);
Mat dst = gaussPyrs[i] - tmp;
DOG.push_back(dst);
}
for(int i = 0;i < maxLevel;i++){
stringstream ss;
ss << i;
string s;
ss >> s;
namedWindow( s, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
imshow( s, DOG[i] );
}
waitKey(0);
return 0;
}舉一反三
拉普拉斯金字塔也用於圖像融合，CVAA的第三章有練習題就是用拉普拉斯金字塔進行融合，addWeighted這個函數在邊界上沒有過渡，效果不好，而拉普拉斯金字塔則有很好的效果
具體請見http://blog.csdn.net/abcjennifer/article/details/7628655
計算機視覺討論羣：162501053
轉載請註明：http://blog.csdn.net/abcd1992719g
