piramide


Eigenschappen

Voorkeurslabelpiramide
DefinitiePiramide , of piramidevertegenwoordiging , is een soort signaalrepresentatie op meerdere schaal die is ontwikkeld door de computervisie , beeldverwerking en signaalverwerkinggemeenschappen , waarbij een signaal of een beeld wordt onderworpen aan herhaalde afvlakking en subsampling .
SynoniemPiramide, Pyramide, pyramide, pyramid, pyramids, Pyramid, Pyramids
Toelichting op definitieEr zijn twee hoofdtypen piramides: lowpass en bandpass.

Een laagdoorlaatpiramide wordt gemaakt door de afbeelding af te vlakken met een geschikt afvlakfilter en vervolgens de afgevlakte afbeelding te subsamplen, meestal met een factor 2 langs elke coördinaatrichting. Het resulterende beeld wordt vervolgens onderworpen aan dezelfde procedure en de cyclus wordt meerdere keren herhaald. Elke cyclus van dit proces resulteert in een kleiner beeld met meer afvlakking, maar met een verminderde ruimtelijke bemonsteringsdichtheid (dat wil zeggen een verminderde beeldresolutie). Als het grafisch wordt geïllustreerd, ziet de volledige weergave op meerdere schaal eruit als een piramide, met het originele beeld onderaan en het resulterende kleinere beeld van elke cyclus op elkaar gestapeld.

Een bandpass-piramide wordt gemaakt door het verschil tussen afbeeldingen op aangrenzende niveaus in de piramide te vormen en beeldinterpolatie uit te voeren tussen aangrenzende resolutieniveaus, om berekening van pixelgewijze verschillen mogelijk te maken.

Pyramid generatie kernels Voor het genereren van piramides is een verscheidenheid aan verschillende afvlakkingspitten voorgesteld. Onder de gegeven suggesties vallen de binominale korrels die voortkomen uit de binominale coëfficiënten op als een bijzonder nuttige en theoretisch onderbouwde klasse. Dus, gegeven een tweedimensionaal beeld, kunnen we het (genormaliseerde) binomiale filter (1/4, 1/2, 1/4) meestal twee keer of meer toepassen langs elke ruimtelijke afmeting en subsampling van de afbeelding met een factor twee. Deze bewerking kan dan zo vaak als gewenst plaatsvinden, wat leidt tot een compacte en efficiënte weergave op meerdere schaalniveaus. Indien gemotiveerd door specifieke vereisten, kunnen ook tussentijdse schaalniveaus worden gegenereerd waar de subsamplingfase soms wordt weggelaten, wat leidt tot een oversamplede of hybride piramide . Met de toenemende rekenefficiëntie van CPU's die tegenwoordig beschikbaar zijn, is het in sommige situaties ook mogelijk om bredere Gauss-filters te gebruiken als afvlakkingspitten in de stappen van het genereren van piramides.

Gauss-piramide In een Gauss-piramide worden opeenvolgende afbeeldingen verzwaard met behulp van een Gauss-gemiddelde ( Gauss-vervaging ) en verkleind. Elke pixel met een lokaal gemiddelde komt overeen met een buurtpixel op een lager niveau van de piramide. Deze techniek wordt vooral gebruikt bij textuursynthese .

Laplacian piramide Een Laplacian-piramide lijkt erg op een Gauss-piramide, maar slaat het verschilbeeld op van de vervaagde versies tussen elk niveau. Alleen het kleinste niveau is geen verschilbeeld om reconstructie van het beeld met hoge resolutie mogelijk te maken met behulp van de verschilbeelden op hogere niveaus. Deze techniek kan worden gebruikt bij beeldcompressie . [12]

Bestuurbare piramide Een bestuurbare piramide, ontwikkeld door Simoncelli en anderen, is een implementatie van een multi-scale bandpass- filterbank met meerdere oriëntaties die wordt gebruikt voor toepassingen zoals beeldcompressie , textuursynthese en objectherkenning . Het kan worden gezien als een oriëntatie-selectieve versie van een Laplacian-piramide, waarbij een reeks bestuurbare filters wordt gebruikt op elk niveau van de piramide in plaats van een enkel Laplacian- of Gauss-filter . [13] [14] [15]

Toepassingen van piramides Alternatieve vertegenwoordiging In de begindagen van computervisie werden piramides gebruikt als het belangrijkste type weergave op meerdere schaalwaarden voor het berekenen van multi-schaalbeeldkenmerken uit real-world beeldgegevens. Meer recente technieken zijn onder meer de representatie van schaalruimte , die populair is bij sommige onderzoekers vanwege de theoretische basis ervan, het vermogen om de subsamplingfase los te koppelen van de meervoudige schaalweergave, de krachtigere instrumenten voor theoretische analyse en het vermogen om te berekenen een representatie op elke gewenste schaal, waardoor de algoritmische problemen van het relateren van beeldrepresentaties met verschillende resolutie worden vermeden. Desalniettemin worden piramides nog steeds vaak gebruikt voor het uitdrukken van computationeel efficiënte benaderingen van de representatie van schaalruimte .

Manipulatie van details Laplacian beeldpiramides gebaseerd op het bilaterale filter bieden een goed raamwerk voor verbetering en manipulatie van beelddetails. [ nodig citaat ] De verschilbeelden tussen elke laag worden aangepast om details op verschillende schalen in een beeld te overdrijven of te verminderen.

Sommige bestandsindelingen voor beeldcompressie gebruiken het Adam7-algoritme of een andere interlacing- techniek. Deze kunnen worden gezien als een soort beeldpiramide. Omdat die bestandsindeling eerst de "grootschalige" functies opslaat en later in het bestand gedetailleerde details, kan een bepaalde kijker met een kleine "miniatuur" of op een klein scherm snel genoeg van de afbeelding downloaden om deze weer te geven in de beschikbare pixels - dus één bestand kan vele viewerresoluties ondersteunen, in plaats van dat het voor elke resolutie een ander bestand moet opslaan of genereren.
Exacte overeenkomsthttps://en.m.wikipedia.org/wiki/Pyramid_(image_processing)
Afbeelding van300px-Image_pyramid.svg.png
Visuele weergave van een beeldpiramide met 5 niveaus

Relaties

VertrekpuntRelatieEindpunten
piramideBron van
piramideGerelateerd

Afgeleide relaties

VertrekpuntRelatieEindpunt
Rdf.jpg