OpenCV - 影像金字塔

金字塔是對影像的一種操作，其中：

輸入影像首先使用特定的平滑濾波器（例如：高斯濾波器、拉普拉斯濾波器）進行平滑處理，然後對平滑後的影像進行子取樣。
此過程重複多次。

在金字塔操作過程中，影像的平滑度增加，而解析度（大小）減小。

向上金字塔

在向上金字塔中，影像首先進行上取樣，然後進行模糊處理。您可以使用`imgproc`類的`pyrUP()`方法對影像執行向上金字塔操作。以下是此方法的語法：

pyrUp(src, dst, dstsize, borderType)

此方法接受以下引數：

src - `Mat`類的一個物件，表示源（輸入）影像。
dst - `Mat`類的一個物件，表示目標（輸出）影像。
size - `Size`類的一個物件，表示影像要增加或減小的尺寸。
borderType - 整型變數，表示要使用的邊界型別。

示例

以下程式演示瞭如何在影像上執行向上金字塔操作。

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");
   }
}

假設上述程式中指定了以下輸入影像`pyramid_input.jpg`。

輸出

執行程式後，您將獲得以下輸出：

Image Processed

如果開啟指定的路徑，您可以觀察到輸出影像如下：

向下金字塔

在向下金字塔中，影像首先進行模糊處理，然後進行下采樣。您可以使用`imgproc`類的`pyrDown()`方法對影像執行向下金字塔操作。以下是此方法的語法：

pyrDown(src, dst, dstsize, borderType)

此方法接受以下引數：

src - `Mat`類的一個物件，表示源（輸入）影像。
dst - `Mat`類的一個物件，表示目標（輸出）影像。
size - `Size`類的一個物件，表示影像要增加或減小的尺寸。
borderType - 整型變數，表示要使用的邊界型別。

示例

以下程式演示瞭如何在影像上執行向下金字塔操作。

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");
   } 
}

假設上述程式中指定了以下輸入影像`pyramid_input.jpg`。

輸出

執行程式後，您將獲得以下輸出：

Image Processed

如果開啟指定的路徑，您可以觀察到輸出影像如下：

均值漂移濾波

在均值漂移金字塔操作中，首先對影像進行均值漂移分割。

您可以使用`imgproc`類的`pyrMeanShiftFiltering()`方法對影像執行均值漂移濾波操作。以下是此方法的語法。

pyrMeanShiftFiltering(src, dst, sp, sr)

此方法接受以下引數：

src - `Mat`類的一個物件，表示源（輸入）影像。
dst - `Mat`類的一個物件，表示目標（輸出）影像。
sp - 雙精度型變數，表示空間視窗半徑。
sr - 雙精度型變數，表示顏色視窗半徑。

示例

以下程式演示瞭如何在給定影像上執行均值漂移濾波操作。

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");
   } 
}

假設上述程式中指定了以下輸入影像`pyramid_input.jpg`。

輸出

執行程式後，您將獲得以下輸出：

Image Processed

如果開啟指定的路徑，您可以觀察到輸出影像如下：

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