一、前言

继续填坑。

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二、图像金字塔

1、聊个题外话

大家对金字塔的印象是什么。

欢迎大家评论。对于我来说，金字塔的印象：

2、图像金字塔

不管是那种金字塔，说白了都是四棱锥，大家看下图：

这个也可以看做金字塔，如果我们把一个小方格当成一个二值图像的像素，那么我们可以从最底层变到最高层，也可以从最高层变到最底层。那如果这是一个图像的话，从上往下，我们就实现了图像的放大，从下往上就实现了图像的缩小。

所以在图像中，我们可以利用这样的四棱锥进行进行图像的缩放，我们将这个四棱锥称之为：图像金字塔。

而图像的放大与缩小分别称之为上采样和降采样或下采样。

3、上采样与降采样

通过上面，我们知道，

上采样就是放大图像，通过放大图像，我们可以增加图像的像素，从而可以得到更高的分辨率。

降采样就是缩小图像，通过缩小图像，我们可以减少图像的像素，一方面，我们可以生成对应图像的缩略图，另一方面，我们可以减少图像的大小，节约内存。

但是我们通过上采样的得到的图，和经过缩小的图像的原图还是有区别的，因为我们很难真正获得图像的原始位置的像素，所以通过上采样得到的图，可能会看着不是那么清晰，那么流畅，图像质量不是那么的好。

接下来我们着重讲两个图像金字塔：高斯金字塔和拉普拉斯金字塔。

1.高斯金字塔

高斯金字塔是从底向上，用于对图像进行降采样。高斯金字塔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。所以经过一次高斯金字塔，图像的行列变为原来的1/2 。

具体的步骤分为两步：

1.进行高斯模糊

2.删除当前层的偶数行与列。

2.高斯不同

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（Difference of Gaussian-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。

3.拉普拉斯金字塔

拉普拉斯金字塔很高斯金字塔不同，是用其上层的图像，获得其下层的图像，比如我们可以通过高斯金字塔进行图像的降采样，然后我们可以使用拉普拉斯金字塔进行图像的上采样。

4.API

图像的上采样API如下：

void pyrUp(     InputArray src,     OutputArray dst,                             const Size& dstsize = Size(),     int borderType = BORDER_DEFAULT );

函数参数含义如下：

（1）InputArray类型的src ，输入图像。

（2）OutputArray类型的dst ，输出图像，图像的大小是规定的（根据参数3）和输入图像有相同的类型。

（3）Size类型的指针dstsize ，设定的输出图像大小。

（4）int类型的borderType ，像素外推方法，请参见cv：：BorderTypes（仅支持BORDER_DEFAULT）。

图像的降采样API如下：

void pyrDown(     InputArray src,     OutputArray dst,                             const Size& dstsize = Size(),     int borderType = BORDER_DEFAULT );

函数参数含义如下：

（1）InputArray类型的src ，输入图像。

（2）OutputArray类型的dst ，输出图像，图像的大小是规定的（根据参数3）和输入图像有相同的类型。

（3）Size类型的指针dstsize ，设定的输出图像大小。

（4）int类型的borderType ，像素外推方法，请参见cv：：BorderTypes（仅支持BORDER_DEFAULT）。

上采样函数和降采样函数的图像一般在使用过程中，我们只设置前三个参数。

5.代码展示

讲完API，我们看一个具体的例子。

#include
   
    #include
    
     using namespace std;using namespace cv;int main(){	Mat img, src;	img = imread("E:/image/girl3.png");	if (!img.data)	{		cout << "could not load image !";		return -1;	}	imshow("show img", img);	pyrUp(img, src, Size(img.cols * 2, img.rows * 2));	imshow("output up image", src);	pyrDown(img, src, Size(img.cols/2, img.rows/2));	imshow("output down image", src);	waitKey(0);	return 0;}

6.执行结果

我们发现，通过上采样的图像，除了尺寸变大，还变得模糊了。那我们可以尝试一下，先通过降采样，再进行上采样会如何呢？

7.先降采样再上采样

讲完API，我们看一个具体的例子。

#include
   
    #include
    
     using namespace std;using namespace cv;int main(){	Mat img;	img = imread("E:/image/girl3.png");	if (!img.data)	{		cout << "could not load image !";		return -1;	}	imshow("show img", img);	        pyrDown(img, img, Size(img.cols / 2, img.rows / 2));	pyrUp(img, img, Size(img.cols * 2, img.rows * 2));	imshow("output down image", img);	waitKey(0);	return 0;}