一维的Haar小波变换
小波变换的基本思想是用一组小波函数或者基函数表示一个函数或者信号,例如图像信号。为了理解什么是小波变换,下面用一个具体的例子来说明小波变换的过程。
1. 求有限信号的均值和差值
[例] 假设有一幅分辨率只有4个像素 的一维图像,对应的像素值或者叫做图像位置的系数分别为:
[9 7 3 5]
计算它的哈尔小波变换系数。
计算步骤如下:
步骤1:求均值(averaging)。计算相邻像素对的平均值,得到一幅分辨率比较低的新图像,它的像素数目变成了2个,即新的图像的分辨率是原来的1/2,相应的像素值为:
[8 4]
步骤2:求差值(differencing)。很明显,用2个像素表示这幅图像时,图像的信息已经部分丢失。为了能够从由2个像素组成的图像重构出由4个像素组成的原始图像,就需要存储一些图像的细节系数(detail coefficient),以便在重构时找回丢失的信息。方法是把像素对的第一个像素值减去这个像素对的平均值,或者使用这个像素对的差值除以2。在这个例子中,第一个细节系数是(9-8)=1,因为计算得到的平均值是8,它比9小1而比7大1,存储这个细节系数就可以恢复原始图像的前两个像素值。使用同样的方法,第二个细节系数是(3-4)=-1,存储这个细节系数就可以恢复后2个像素值。因此,原始图像就可以用下面的两个平均值和两个细节系数表示,
[8 4 1 -1]
步骤3:重复第1,2步,把由第一步分解得到的图像进一步分解成分辨率更低的图像和细节系数。在这个例子中,分解到最后,就用一个像素的平均值6和三个细节系数2,1和-1表示整幅图像。
[6 2 1 -1]
这个分解过程如表8-1所示。
表8-1 哈尔变换过程
|
分辨率 |
平均值 |
细节系数 |
|
4 |
[9 7 3 5] |
|
|
2 |
[8 4] |
[1 -1] |
|
1 |
[6] |
[2] |
由此可见,通过上述分解就把由4像素组成的一幅图像用一个平均像素值和三个细节系数表示,这个过程就叫做哈尔小波变换(Haar wavelet transform),也称哈尔小波分解(Haar wavelet decomposition)。这个概念可以推广到使用其他小波基的变换。
从这个例子中我们可以看到:
① 变换过程中没有丢失信息,因为能够从所记录的数据中重构出原始图像。
② 对这个给定的变换,我们可以从所记录的数据中重构出各种分辨率的图像。例如,在分辨率为1的图像基础上重构出分辨率为2的图像,在分辨率为2的图像基础上重构出分辨率为4的图像。
③ 通过变换之后产生的细节系数的幅度值比较小,这就为图像压缩提供了一种途径,例如去掉一些微不足道的细节系数并不影响对重构图像的理解。
图1 是Haar 小波对二维图像的一级及三级分解子带图, 在右图中最低频a3 子带图像与原始图像极其相似, 只是尺寸变小, 它包含了原图的绝大部分能量,对恢复图像质量影响较大, 其余高频子带的小波系数大多非常小。在同一层, 由于v 及h 子图表示的边缘子图像的小波系数和方差比d 子图要大, 因此d 子图在重构图像时不是很重要[4 ]。

一维的Haar小波变换的更多相关文章
- 小波变换——哈尔小波,Haar
哈尔小波转换是于1909年由Alfréd Haar所提出,是小波变换(Wavelet transform)中最简单的一种变换,也是最早提出的小波变换. Alfréd Haar,1885~1933,匈牙 ...
- 小波变换C++实现(一)----单层小波变换
文章转自: http://www.cnblogs.com/IDoIUnderstand/archive/2013/03/30/3280724.html [小波变换]STL版 一维离散小波变换(DWT) ...
- SURF
推荐:http://www.cnblogs.com/tornadomeet/archive/2012/08/17/2644903.html SURF-Speeded Up Robust Feature ...
- 目标检测之harr---角点检测harr 的opencv实现
本系列文章由@浅墨_毛星云 出品,转载请注明出处. 文章链接: http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/29356187 作者:毛星云(浅墨) ...
- 小波学习之一(单层一维离散小波变换DWT的Mallat算法C++和MATLAB实现) ---转载
1 Mallat算法 离散序列的Mallat算法分解公式如下: 其中,H(n).G(n)分别表示所选取的小波函数对应的低通和高通滤波器的抽头系数序列. 从Mallat算法的分解原理可知,分解后的序 ...
- 小波学习之二(单层一维离散小波变换DWT的Mallat算法C++实现优化)--转载
小波学习之二(单层一维离散小波变换DWT的Mallat算法C++实现优化) 在上回<小波学习之一>中,已经详细介绍了Mallat算法C++实现,效果还可以,但也存在一些问题,比如,代码 ...
- 图像算法五:【图像小波变换】多分辨率重构、Gabor滤波器、Haar小波
原 https://blog.csdn.net/alwaystry/article/details/52756051 图像算法五:[图像小波变换]多分辨率重构.Gabor滤波器.Haar小波 2018 ...
- WHT, SLANT, Haar
目录 基本 酉变换 WALSH-HADAMARD TRANSFORMS sequency-ordered WHT SLANT TRANSFORM Haar Transform Gonzalez R. ...
- paper 42 :图像的小波变换
关于小波变换我只是有一个很朴素了理解.不过小波变换可以和傅里叶变换结合起来理解. 傅里叶变换是用一系列不同频率的正余弦函数去分解原函数,变换后得到是原函数在正余弦不同频率下的系数. 小波变换使用一系列 ...
随机推荐
- 前端开发工程师 - 01.页面制作 - 第3章.HTML
第3章--HTML HTML简介 Hyper Text Markup Language:超文本标记语言--用于标记网页的内容 history: html(1991)雏形 -> html4.01( ...
- 加油吧 骚年QAQ
本随笔文章,由个人博客(鸟不拉屎)转移至博客园 写于:2017 年 11 月 08 日 原地址:https://niaobulashi.com/archives/fighting.html --- 想 ...
- 【picker】选择器组件说明
picker从底部弹起选择器组件 组件细节: 1) 该组件有五种类型,分别是普通选择器.多列选择器.时间选择器.日期选择器.省市区选择器. 2) 组件内必需包裹内容,不然无法弹出选项 <!-- ...
- 洪水!(Flooded! ACM/ICPC World Final 1999,UVa815)
题目描述:竞赛入门经典的习题4-10 解题思路:1.把各个网格想象成一个数组 2.排序 3.雨水总体积去铺满 //太懒了只写了求海拔 #include <stdio.h> #define ...
- docker学习2
今天继续学习docker! 搜索镜像 docker search centos 下载镜像 docker pull name(镜像名字) 查看镜像docker images 字段含义分析: TAG:仓库 ...
- HashMap 阅读
最近研究了一下java中比较常见的map类型,主要有HashMap,HashTable,LinkedHashMap和concurrentHashMap.这几种map有各自的特性和适用场景.使用方法的话 ...
- [模板]非递归线段树(zkw的变异版本)
类似于zkw,但空间只用两倍,zkw要4倍. 链接 可以下传标记,打熟后很好码. #include <set> #include <cmath> #include <cs ...
- New Year and Domino:二维前缀和
题目描述: They say "years are like dominoes, tumbling one after the other". But would a year f ...
- Python3 异常与断言
1.异常 当出现错误时,程序就会发生异常 num1=input('Please input a num1: ') num2=input('Please input a num2: ') print(f ...
- 六:YARN Node Labels
参考:http://dongxicheng.org/mapreduce-nextgen/hadoop-yarn-label-based-scheduling/ 为不同的DATANODE打标签,通过标签 ...