【OpenCV】-13、图像上采样和降采样

【OpenCV】图像上采样和降采样

图像金字塔概念

1. 我们在图像处理中常常会调整图像大小，最常见的就是放大(zoom in)和缩小（zoom out），尽管几何变换也可以实现图像放大和缩小，但是这里我们介绍图像金字塔
2. 一个图像金字塔由一系列的图像组成，最底一张是图像尺寸最大，最上方的图像尺寸最小，从空间上从上向下看就想一个古代的金字塔。

高斯金子塔 – 用来对图像进行降采样
拉普拉斯金字塔 – 用来重建一张图片根据它的上层降采样图片

高斯金子塔
高斯金子塔是从底向上，逐层降采样得到。
降采样之后图像大小是原图像MxN的M/2 x N/2 ,就是对原图像删除偶数行与列，即得到降采样之后上一层的图片。
高斯金子塔的生成过程分为两步：
- 对当前层进行高斯模糊
- 删除当前层的偶数行与列
即可得到上一层的图像，这样上一层跟下一层相比，都只有它的1/4大小。

高斯不同(Difference of Gaussian-DOG)
定义：就是把同一张图像在不同的参数下做高斯模糊之后的结果相减，得到的输出图像。称为高斯不同(DOG)
高斯不同是图像的内在特征，在灰度图像增强、角点检测中经常用到。

采样相关API
上采样(cv::pyrUp) – zoom in 放大
降采样 (cv::pyrDown) – zoom out 缩小

pyrUp(Mat src, Mat dst, Size(src.cols*2, src.rows*2)) 

生成的图像是原图在宽与高各放大两倍

pyrDown(Mat src, Mat dst, Size(src.cols/2, src.rows/2))

生成的图像是原图在宽与高各缩小1/2

代码实现

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char** argv)
{
	Mat src, dst1,dst2;
	src = imread("1.jpg");
	if (src.empty()) {
		cout << "can not load the image..." << endl;
		return -1;
	}
	char input_title[] = "input";
	namedWindow(input_title, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow(input_title, src);

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


	//下采样
	pyrDown(src, dst2, Size(src.cols / 2, src.rows / 2));
	imshow("pyrDown", dst2);

	//高斯不同DOG
	Mat gray_src, g1, g2, dst;
	cvtColor(src, gray_src, CV_BGR2GRAY);
	GaussianBlur(gray_src, g1, Size(3, 3), 0, 0);
	GaussianBlur(g1, g2, Size(3, 3), 0, 0);
	subtract(g1, g2, dst, Mat());

	//归一化显示
	normalize(dst, dst, 255, 0, NORM_MINMAX);
	imshow("DOG", dst);
	imwrite("dog_img.jpg", dst);

	waitKey(0);
	return 0;
}

实验结果
原图
上采样、下采样、原图对比

高斯不同DOG+归一化