【MATLAB图像融合】[6]高斯图像金字塔

高斯图像金字塔

       有没有使用过PS软件的小伙伴呀，里面有一项模糊的功能就叫做高斯模糊，用高斯模糊就可以生成‘马赛克’区域。本次要实现的高斯金字塔的原理就和PS的高斯模糊原理是相同的。

原理

       在高斯金字塔中，最重要的就是高斯核。我们需要使用高斯核对原图像做卷积处理。在这之后，进行一次原图大小二分之一的下采样，这样就生成了一层高斯图像。高层的高斯图像对底层的图像做上述操作即可。

       高斯核： 将其理解成一个权值就可以了，使用高斯核提供的权值对原像素进行加权的操作。

       卷积： 卷积(英语：Convolution)是通过两个函数f 和g 生成第三个函数的一种数学算子，以本文为例，就是用像素点+高斯核=新像素点的操作步骤。

高斯核：

步骤

①、构造高斯卷积核。

②、进行卷积操作。

③、进行下采样操作。

④、建立一个cell存入每一层的高斯图像。

⑤、对新生成的图像重复②~④步骤。

⑥、最终cell数组中存放了高斯金字塔。

MATLAB实现

clear;clc;

I=imread('leftcoff.PNG');
R=I(:,:,1);G=I(:,:,2);B=I(:,:,3);                %取出R,G,B三个通道。

x=input('请输入1~8之间的数字：');                 %依据图像大小设定高斯层数。
for i=1:x
    R=fgaosi(R);G=fgaosi(G);B=fgaosi(B);
    y{i}=cat(3,R,G,B);                           %将三个通道拼接回RGB彩色图像。
end
subplot(1,2,1);imshow(uint8(y{2}));title('2层高斯')
subplot(1,2,2);imshow(uint8(y{4}));title('4层高斯')

function y=fgaosi(x)
w=[1,4,6,4,1];
w=w'*w.*1/256;                                   %构造卷积核
temp=conv2(x,w,'same'); %help conv2              %进行卷积操作
y=imresize(temp,1/2);                            %进行下采样操作
end 
           

运行结果：

       关于conv2卷积操作的使用方法，在系统中有写，很详细。关于高斯核的构造和使用，根据实际需求不同，也可以对它做出修改，其本质也是值得思考和琢磨。高斯金字塔对于实现拉普拉斯金字塔是必要的。因为后者是前者的差值金字塔。当然，直接采用高斯金字塔也可以实现图像融合。