图像二维离散小波变换
這兩天接觸圖像多尺度分解的一些內(nèi)容,主要重點在EMD(empirical mode decomposition)——BEMD(bidimensional empirical mode decomposition),LMD(local mean decomposition)——BLMD(bidimensional local mean decomposition,BLMD)。
之前一直沒有接觸過這個領(lǐng)域,現(xiàn)在開始慢慢做一些積累,先從小波變換開始吧。
1 圖像多尺度分解
由于圖像對象尺寸大小的不一,以及人類視覺系統(tǒng)對物體尺度的自適應(yīng)性,在圖像數(shù)據(jù)中引入一個尺度維,把圖像在不同尺度下進行分解。直觀地來講,客觀的物體根據(jù)其與觀察者的距離遠近不同而呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式,比如,人在不同的距離觀察同一目標(biāo)對象時,在距離較遠時,看到的是對象的整體輪廓,在近距離觀察時,看到的是關(guān)于對象的更多的細節(jié),便是對圖像進行了多尺度分解。
目前關(guān)于圖像多尺度分解中的“尺度”一詞,存在多種不同的直觀理解,如把圖像的分辨率作為圖像分解的尺度,或以圖像對象尺寸大小作為圖像分解的尺度,又或以對圖像進行卷積的卷積核的參數(shù)作為圖像分解的尺度。
2 圖像二維離散小波變換
圖像的二維離散小波分解和重構(gòu)過程如下圖所示,分解過程可描述為:首先對圖像的每一行進行 1D-DWT,獲得原始圖像在水平方向上的低頻分量 L 和高頻分量 H,然后對變換所得數(shù)據(jù)的每一列進行 1D-DWT,獲得原始圖像在水平和垂直方向上的低頻分量 LL、水平方向上的低頻和垂直方向上的高頻 LH、水平方向上的高頻和垂直方向上的低頻 HL 以及水平和垂直方向上的的高頻分量 HH。重構(gòu)過程可描述為:首先對變換結(jié)果的每一列進行以為離散小波逆變換,再對變換所得數(shù)據(jù)的每一行進行一維離散小波逆變換,即可獲得重構(gòu)圖像。由上述過程可以看出,圖像的小波分解是一個將信號按照低頻和有向高頻進行分離的過程,分解過程中還可以根據(jù)需要對得到的 LL 分量進行進一步的小波分解,直至達到要求。
備注:為了直觀地體現(xiàn)小波多尺度分解,下面在matlab里做了一組測試,簡單代碼如下:
load woman; % X包含圖像 % 圖像分解尺度為2,采用sym5小波 [c,s] = wavedec2(X,2,'sym5'); %分解尺度為1的低頻分量 a1 = wrcoef2('a',c,s,'sym5',1); %分解尺度為2的低頻分量 a2 = wrcoef2('a',c,s,'sym5',2);%%高頻分量 %HL hd2 = wrcoef2('h',c,s,'sym5',2); %LH vd2 = wrcoef2('v',c,s,'sym5',2); %HH dd2 = wrcoef2('d',c,s,'sym5',2);M=[a2 hd2;vd2 dd2]; image(M);colormap(map); axis off;%%%繼續(xù)對LL進行分解 [c,s] = wavedec2(a2,2,'sym5'); a22 = wrcoef2('a',c,s,'sym5',2);hd22 = wrcoef2('h',c,s,'sym5',2); vd22 = wrcoef2('v',c,s,'sym5',2); dd22 = wrcoef2('d',c,s,'sym5',2); figure(2); N=[a22 hd22;vd22 dd22]; image(N);colormap(map); axis off;- 1
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實驗結(jié)果:
LL分量繼續(xù)分解
備注:在圖像完成分解后,如何分析才是需要繼續(xù)研讀的重點。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的图像二维离散小波变换的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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