目的：

使用OpenCV中的函數 cv::pyrUp 和 cv::pyrDown 對給定的圖像下采樣和上采樣（downsample 和 upsample）.

理論

• 一般需要把圖像的尺寸調整為和原圖不一樣的大小。有兩種方法:
• Upsize（擴大） the image (zoom in) or
• Downsize（縮小） it (zoom out).
• OpenCV 中存也有一個幾何變換函數 cv::resize 。本節將分析在圖像視覺中廣泛使用的圖像金字塔中的使用。

圖像金字塔

• 圖像金字塔是一組圖像的集合－－從一個單一的原始圖像開始，依次下采樣直到達到預期的條件為止
• 有兩種常見的圖像金字塔類型:

Gaussian pyramid:　用于降采樣圖像
Laplacian pyramid:　用于從圖像金字塔較低層(分辨率較低)重建上采樣圖像

• 在本教程中，我們將使用高斯金字塔。

高斯金字塔（Gaussian Pyramid）

圖像金字塔有一系列的層構成，層越高尺寸越小。

• 
  
• 每一層從低到頂編號，所以層 (i+1) (denoted as Gi+1 ）比層i ( Gi)小.

• 在高斯金字塔中生成層(i+1) ,需要按照如下步驟:

  • 對 Gi 用高斯核卷積:
  116???????1464141624164624362464162416414641???????
  • 刪除每一個偶數行和列.
• 可以注意到結果圖像的面積是上一層面積的四分之一.對輸入圖像G0 (原始圖像)迭代這個過程得到整個金字塔。
• 以上處理過程為對一個圖像下采樣. 如果想讓它變大?: 用０來填充列
  • First, upsize the image to twice the original in each dimension, wit the new even rows and
  • Perform a convolution with the same kernel shown above (multiplied by 4) to approximate the values of the "missing pixels"
• 這兩個程序（下采樣和上采樣）由OpenCV函數實現cv:：pyrup和ｃｖ：：pyrdown， 例子見下面代碼
  

備注

減少圖像的大小,會導致圖像信息的丟失.

代碼

/*** @file Pyramids.cpp* @brief Sample code of image pyramids (pyrDown and pyrUp)* @author OpenCV team*/#include "opencv2/imgproc.hpp"#include "opencv2/imgcodecs.hpp"#include "opencv2/highgui.hpp"using namespace cv;/// Global variablesMat src, dst, tmp;const char* window_name = "Pyramids Demo";/*** @function main*/int main( void ){/// General instructionsprintf( "\n Zoom In-Out demo \n " );printf( "------------------ \n" );printf( " * [u] -> Zoom in \n" );printf( " * [d] -> Zoom out \n" );printf( " * [ESC] -> Close program \n \n" );//![load]src = imread( "../data/chicky_512.png" ); // Loads the test imageif( src.empty() ){ printf(" No data! -- Exiting the program \n");return -1; }//![load]tmp = src;dst = tmp;//![create_window]imshow( window_name, dst );//![create_window]//![infinite_loop]for(;;){int c;c = waitKey(0);if( (char)c == 27 ){ break; }if( (char)c == 'u' ){//![pyrup]pyrUp( tmp, dst, Size( tmp.cols*2, tmp.rows*2 ) );//![pyrup]printf( "** Zoom In: Image x 2 \n" );}else if( (char)c == 'd' ){//![pyrdown]pyrDown( tmp, dst, Size( tmp.cols/2, tmp.rows/2 ) );//![pyrdown]printf( "** Zoom Out: Image / 2 \n" );}imshow( window_name, dst );//![update_tmp]tmp = dst;//![update_tmp]}//![infinite_loop]return 0;}

結果

• 圖像 chicky_512.jpg 大小為512×512, 下采樣不會產生任何錯誤( 512=29). 原圖如下

  
  

• 首先，連續兩次使用 cv::pyrDown ，通過按鍵'd'實現.輸出如下:

  
  

• 注意到由于降采樣已經丟失了一些信息. 這個在使用兩次 cv::pyrUp 后可以看到 (按鍵 'u'). 結果如下:

• 
  

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV实现图像金字塔的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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