OpenCV - 图像金字塔

金字塔是对图像的一种操作，其中：

输入图像首先使用特定的平滑滤波器（例如：高斯滤波器、拉普拉斯滤波器）进行平滑处理，然后对平滑后的图像进行子采样。
此过程重复多次。

在金字塔操作过程中，图像的平滑度增加，而分辨率（大小）减小。

向上金字塔

在向上金字塔中，图像首先进行上采样，然后进行模糊处理。您可以使用`imgproc`类的`pyrUP()`方法对图像执行向上金字塔操作。以下是此方法的语法：

pyrUp(src, dst, dstsize, borderType)

此方法接受以下参数：

src - `Mat`类的一个对象，表示源（输入）图像。
dst - `Mat`类的一个对象，表示目标（输出）图像。
size - `Size`类的一个对象，表示图像要增加或减小的尺寸。
borderType - 整型变量，表示要使用的边界类型。

示例

以下程序演示了如何在图像上执行向上金字塔操作。

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class PyramidUp {
   public static void main( String[] args ) {
      // Loading the OpenCV core library
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );

      // Reading the Image from the file and storing it in to a Matrix object
      String file ="E:/OpenCV/chap13/pyramid_input.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);

      // Creating an empty matrix to store the result
      Mat dst = new Mat();

      // Applying pyrUp on the Image
      Imgproc.pyrUp(src, dst, new Size(src.cols()*2,  src.rows()*2), Core.BORDER_DEFAULT);

      // Writing the image
      Imgcodecs.imwrite("E:/OpenCV/chap13/pyrUp_output.jpg", dst);

      System.out.println("Image Processed");
   }
}

假设上述程序中指定了以下输入图像`pyramid_input.jpg`。

输出

执行程序后，您将获得以下输出：

Image Processed

如果打开指定的路径，您可以观察到输出图像如下：

向下金字塔

在向下金字塔中，图像首先进行模糊处理，然后进行下采样。您可以使用`imgproc`类的`pyrDown()`方法对图像执行向下金字塔操作。以下是此方法的语法：

pyrDown(src, dst, dstsize, borderType)

此方法接受以下参数：

src - `Mat`类的一个对象，表示源（输入）图像。
dst - `Mat`类的一个对象，表示目标（输出）图像。
size - `Size`类的一个对象，表示图像要增加或减小的尺寸。
borderType - 整型变量，表示要使用的边界类型。

示例

以下程序演示了如何在图像上执行向下金字塔操作。

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.core.Size;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class PyramidDown {
   public static void main( String[] args ) {
      // Loading the OpenCV core library
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );

      // Reading the Image from the file and storing it in to a Matrix object
      String file ="E:/OpenCV/chap13/pyramid_input.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);

      // Creating an empty matrix to store the result
      Mat dst = new Mat();

      // Applying pyrDown on the Image
      Imgproc.pyrDown(src, dst, new Size(src.cols()/2,  src.rows()/2),
         Core.BORDER_DEFAULT);

      // Writing the image
      Imgcodecs.imwrite("E:/OpenCV/chap13/pyrDown_output.jpg", dst);

      System.out.println("Image Processed");
   } 
}

假设上述程序中指定了以下输入图像`pyramid_input.jpg`。

输出

执行程序后，您将获得以下输出：

Image Processed

如果打开指定的路径，您可以观察到输出图像如下：

均值漂移滤波

在均值漂移金字塔操作中，首先对图像进行均值漂移分割。

您可以使用`imgproc`类的`pyrMeanShiftFiltering()`方法对图像执行均值漂移滤波操作。以下是此方法的语法。

pyrMeanShiftFiltering(src, dst, sp, sr)

此方法接受以下参数：

src - `Mat`类的一个对象，表示源（输入）图像。
dst - `Mat`类的一个对象，表示目标（输出）图像。
sp - 双精度型变量，表示空间窗口半径。
sr - 双精度型变量，表示颜色窗口半径。

示例

以下程序演示了如何在给定图像上执行均值漂移滤波操作。

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class PyramidMeanShift {
   public static void main( String[] args ) {
      // Loading the OpenCV core library
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );

      // Reading the Image from the file and storing it in to a Matrix object
      String file ="E:/OpenCV/chap13/pyramid_input.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);

      // Creating an empty matrix to store the result
      Mat dst = new Mat();

      // Applying meanShifting on the Image
      Imgproc.pyrMeanShiftFiltering(src, dst, 200, 300);

      // Writing the image
      Imgcodecs.imwrite("E:/OpenCV/chap13/meanShift_output.jpg", dst);
      
      System.out.println("Image Processed");
   } 
}

假设上述程序中指定了以下输入图像`pyramid_input.jpg`。

输出

执行程序后，您将获得以下输出：

Image Processed

如果打开指定的路径，您可以观察到输出图像如下：

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