Opencv 笔记6 图像金字塔

一、金字塔定义与分类

   具有不同尺寸的大小的一组图像，我们称之为金字塔图像，我们把最大的放在底部，最小的放到最上面。有两种采样方式，一是向下采样，层级越高，图像越小，分辨率也越低，图像分辨率不断降低的过程称为向下取样

 第二种是  向上采样，与向下采样相反

金字塔的分类：高斯金字塔（最主要的金字塔-向下采样）和拉普拉斯金字塔（从金字塔底层开始向上采样重建一个图像）

二、高斯金字塔

   原理：首先将原图像作为对底层的图像（当成上图的level0），也就是金字塔中的第0层，然后在利用高斯模糊对图像进行平滑处理(卷积-卷积核是5*5的)，然后再去掉偶数行和偶数列得到了上一层的图像，也就是level1。

opencv 官方推荐的卷积核如下：

总结一下采样的过程

（1）、对图像Image1进行高斯模糊，（2），删除偶数行和偶数列。高斯模糊的过程在第三节中已经详细讲过了，这里不多做赘述。

向下采样：

pyrDown( )函数的作用是向下采样并模糊一张图片，说白了就是缩小一张图片。
void pyrDown(
InputArray src,//输入图像，即源图像
OutputArray dst, //输出图像和源图片有一样的尺寸和类型。
const Size& dstsize=Size(), //输出图像的大小;有默认值Size()，即默认情况下，由Size Size((src.cols+1)/2, (src.rows+1)/2)来进行计算
int borderType=BORDER_DEFAULT)

单次采样如下：

多次采样：

代码显示：

int main(int args, char* arg)
{
	Mat src, dest1, dest2, dest3, dest4;
	// point  
	src = imread("C:\\Users\\19473\\Desktop\\opencv_images\\88.jpg");
	if (!src.data)
	{
		printf("could not  load  image....\n");
	}
	imshow("原图", src);
	pyrDown(src, dest1, Size(src.cols / 2, src.rows / 2));
	pyrDown(dest1, dest2);
	pyrDown(dest2, dest3);
	imshow("下采样", dest1);
	imshow("pyrDown2", dest2);
	imshow("pyrDown3", dest3);

	waitKey(0);
	destroyAllWindows();
	return 0;
}

向上采样：

 向上采样是图像不断方法的过程，他是将两个方向上都放大为原来的2倍，新增的行和列都用0来填充，并使用于向下采样相同的卷积核乘以4，在与放大后的图像进行卷积运算以获得新增像素（之前填充为0 的新增行列的元素）的新增。如下所示，它在原始像素45， 123， 89， 149之间各新增了一行和一列值为0的像素。

 注意：不管是向上还是向下采样都是无法互逆的，都是无法得到原始的图像的

算子解释：

pyrUp( )函数的作用是向上采样并模糊一张图像，说白了就是放大一张图片。
void pyrUp(
InputArray src, 输入图像
OutputArraydst, 输出图像，和源图片有一样的尺寸和类型
const Size& dstsize=Size(), 输出图像的大小;有默认值Size()，即默认情况下，由Size（src.cols*2，src.rows*2）来进行计算
int borderType=BORDER_DEFAULT )

 先下再上采样结果和原图对比：

	pyrUp(src, dst1, Size(src.cols * 2, src.rows * 2));
	pyrUp(dst1, dst2);
	imshow("上采样", dst1);
	imshow("pyrUp2", dst2);

	pyrDown(src, dest1);
	pyrUp(dest1, dst1);
	imshow("先下后上采样", dst1);

三、拉普拉斯金字塔--边缘图

拉普拉斯金字塔是对高斯金字塔的修正，主要用途是图像的融合，可以得到原图。拉普拉斯金字塔第i层的数学定义如下：

 Li就是得到的残差图。从上式我们也可以理解为拉普拉斯金字塔是通过源图像-先缩小后放大的图得到的残差

// 拉普拉斯金字塔
	Mat   sub_image;

	subtract(src, dst1, sub_image, Mat());


	// 由于得到的sub_image 不很理想，所以我们可以用一个方法来显示的更加明显一些
	// 归一化显示
	normalize(sub_image, sub_image, 255, 0, NORM_MINMAX);
	imshow("拉普拉斯金字塔图像", sub_image);

	waitKey(0);
	destroyAllWindows();

四、resize()函数

resize()调整图片（RGB）的大小，改变图片尺寸。
void resize(InputArray src,输入图像
OutputArray dst,输出图像
 Size dsize, 输出图像的大小;若dsize=0，则dsize=Size(round(fx*src.cols)，round(fy*src.rows))
 double fx=0, 沿水平轴的缩放系数 fx=0，fx=double(dsize.width/src.cols)
 double fy=0, 沿垂直轴的缩放系数 fy=0，fy=double(dsize.hight/src.rows)
 int interpolation=INTER_LINEAR 用于指定插值方式，默认为INTER_LINEAR（线性插值）。
 可选的插值方式如下：
INTER_NEAREST - 最近邻插值
INTER_LINEAR - 线性插值（默认值）
INTER_AREA - 区域插值（利用像素区域关系的重采样插值）
INTER_CUBIC –三次样条插值（超过4×4像素邻域内的双三次插值）
INTER_LANCZOS4 -Lanczos插值（超过8×8像素邻域的Lanczos插值）
几种常用方法的效率为：最邻近插值>双线性插值>双立方插值>Lanczos插值
)

插值方式过段时间详细写一篇介绍一下