OpenCV自学笔记十四：

目录

1、PyrDown函数及使用

2、PyrUp函数及使用

3、拉普拉斯金字塔

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图像金字塔是一种多尺度表示图像的方法，它通过构建图像的不同分辨率层级来捕捉图像中的细节和整体结构。图像金字塔可以用于许多计算机视觉任务，例如图像融合、目标检测和特征匹配等。

图像金字塔主要有两种类型：高斯金字塔和拉普拉斯金字塔。

1、PyrDown函数及使用

PyrDown函数是OpenCV中用于图像降采样的函数，它可以将图像的尺寸缩小一半。下面是PyrDown函数的使用示例：

import cv2

# 读取图像

img = cv2.imread('image.jpg')

# 进行图像降采样

downsampled_img = cv2.pyrDown(img)

# 显示结果

cv2.imshow("Downsampled Image", downsampled_img)

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()

在这个示例中，我们首先使用`cv2.imread()`函数读取一张图像。然后，通过调用`cv2.pyrDown()`函数对图像进行降采样。该函数会将图像的宽度和高度都缩小一半，并返回降采样后的图像。

最后，使用`cv2.imshow()`函数显示降采样后的图像。

需要注意的是，PyrDown函数会使用高斯滤波器对图像进行平滑处理，以减少降采样后的图像中的噪声。

2、PyrUp函数及使用

PyrUp函数是OpenCV中用于图像上采样的函数，它可以将图像的尺寸放大一倍。下面是PyrUp函数的使用示例：

import cv2

# 读取图像

img = cv2.imread('image.jpg')

# 进行图像上采样

upsampled_img = cv2.pyrUp(img)

# 显示结果

cv2.imshow("Upsampled Image", upsampled_img)

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()

在这个示例中，我们首先使用`cv2.imread()`函数读取一张图像。然后，通过调用`cv2.pyrUp()`函数对图像进行上采样。该函数会将图像的宽度和高度都放大一倍，并返回上采样后的图像。

最后，使用`cv2.imshow()`函数显示上采样后的图像。

需要注意的是，PyrUp函数会使用卷积核对图像进行卷积操作，以增大图像中的细节信息。因此，在使用PyrUp函数进行上采样时，可能会增加噪声的影响。

3、拉普拉斯金字塔

拉普拉斯金字塔是一种图像金字塔的表示形式，通常用于图像压缩、图像重建和图像增强等任务。它由一系列图像差异图构成，每个差异图表示了原始图像与其在更高分辨率上的上采样版本之间的差异。

下面是一个示例代码，展示了如何使用拉普拉斯金字塔：

import cv2

# 读取图像

img = cv2.imread('image.jpg')

# 构建高斯金字塔

gaussian_pyr = [img]

for i in range(4):

img = cv2.pyrDown(img)

gaussian_pyr.append(img)

# 构建拉普拉斯金字塔

laplacian_pyr = [gaussian_pyr[3]]

for i in range(3, 0, -1):

expanded = cv2.pyrUp(gaussian_pyr[i])

laplacian = cv2.subtract(gaussian_pyr[i-1], expanded)

laplacian_pyr.append(laplacian)

# 显示结果

for i, laplacian in enumerate(laplacian_pyr):

cv2.imshow(f"Laplacian Level {i}", laplacian)

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()

在这个示例中，我们首先使用`cv2.imread()`函数读取一张图像。然后，通过多次应用`cv2.pyrDown()`函数来构建高斯金字塔（`gaussian_pyr`）。高斯金字塔的每一级都是通过将上一级图像进行下采样得到的。

接下来，我们使用`cv2.pyrUp()`函数和`cv2.subtract()`函数来构建拉普拉斯金字塔（`laplacian_pyr`）。拉普拉斯金字塔的每一级都是通过将高斯金字塔中当前级别的图像上采样，并与上一级的高斯图像进行差值计算得到的。

最后，我们使用`cv2.imshow()`函数显示每个级别的拉普拉斯图像。

需要注意的是，示例中构建了4个级别的高斯金字塔，因此构建的拉普拉斯金字塔也有4个级别。你可以根据需要调整金字塔的层数。