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 ]。

 
 本文参考:  http://blog.csdn.net/liulina603/article/details/8649339

一维的Haar小波变换的更多相关文章

  1. 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 ...

  2. 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) ...

  3. SURF

    推荐:http://www.cnblogs.com/tornadomeet/archive/2012/08/17/2644903.html SURF-Speeded Up Robust Feature ...

  4. 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) ...

  5. 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 ...

  6. 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 ...

  7. 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 ...

  8. WHT, SLANT, Haar

    目录 基本 酉变换 WALSH-HADAMARD TRANSFORMS sequency-ordered WHT SLANT TRANSFORM Haar Transform Gonzalez R. ...

  9. 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

  1. 51单片机实现定时器00H-FFH、定时器000-255

    #include< reg51.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sfr P0M0 = 0x94; sfr ...

  2. 深入理解java虚拟机学习笔记(二)

    第三章 垃圾收集器与内存分配策略 概述 ​ 程序计数器.虚拟机栈.本地方法栈3个区随线程而生,随线程而灭.因此大体上可认为这几个区域的内存分配和回收都具备确定性.在方法/线程结束时,内存自然就跟着回收 ...

  3. lr 常用操作

    lr脚本编写语法: web_add_cookie();:服务器注入cookies lr_save_string("网址或其他","参数2");:一个保存函数,它 ...

  4. 洛谷 P1781 宇宙总统:sort(string)

    题目描述 地球历公元6036年,全宇宙准备竞选一个最贤能的人当总统,共有n个非凡拔尖的人竞选总统,现在票数已经统计完毕,请你算出谁能够当上总统. 输入输出格式 输入格式: 第一行为一个整数n,代表竞选 ...

  5. 150命令之线上查询及帮助命令 man hellp

    150命令之线上查询及帮助命令 man 查询命令的帮助 man + 命令 NAME        ls - list directory contents 命令+命令简单说明   SYNOPSIS   ...

  6. 20145214 《Java程序设计》第9周学习总结

    20145214 <Java程序设计>第9周学习总结 教材学习内容总结 JDBC简介 JDBC全名Java DataBase Connectivity,是java联机数据库的标准规范.它定 ...

  7. Tomcat服务器学习和使用(一)

    一.Tomcat服务器端口的配置 Tomcat的所有配置都放在conf文件夹之中,里面的server.xml文件是配置的核心文件. 如果想修改Tomcat服务器的启动端口,则可以在server.xml ...

  8. Spring Boot(五)启动流程分析

    学习过springboot的都知道,在Springboot的main入口函数中调用SpringApplication.run(DemoApplication.class,args)函数便可以启用Spr ...

  9. OSG配置失败解决方案

    这连续三天都在台式机上配置OSG,总是报各种各样的错. 后来换到笔记本上配置,结果一次性就配置成功了.笔记本和台式机都是WIN10系统,都是VS2013.或许有时候出错就可以换台电脑或者重装系统试试. ...

  10. Zigbee安全基础篇Part.1

    原文地址: https://www.4hou.com/wireless/14211.html 导语:ZigBee是一种开源无线技术,用于低功耗嵌入式设备(无线电系统).本文探讨了ZigBee协议的可用 ...