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. Vue 编程之路(三)—— Vue 中子组件在父组件的 v-for 循环里,父组件如何调取子组件的事件

    (标题的解决方案在第二部分) 最近公司的一个项目中使用 Vue 2.0 + element UI 实现一个后台管理系统的前端部分,属于商城类型. 一.前期思路: 其中在“所有订单”页面,UI 给的设计 ...

  2. leetcode-岛屿的个数

    岛屿的个数 给定一个由 '1'(陆地)和 '0'(水)组成的的二维网格,计算岛屿的数量.一个岛被水包围,并且它是通过水平方向或垂直方向上相邻的陆地连接而成的.你可以假设网格的四个边均被水包围. 示例 ...

  3. ThinkPHP - 5 - 学习笔记(2015.4.15)

    ThinkPHP __construct()和__initialize() 1.__initialize()不是php类中的函数,php类的构造函数只有__construct().2.类的初始化:子类 ...

  4. C Program进阶-二维数组动态内存开辟

    对于二维数组,我们知道可以用Type ArrayName[Row][Colume]的方式来定义,这是一种静态内存开辟的方式,程序在编译的时候就为该数组分配了空间,而且行和列大小也是指定的.这篇文章里我 ...

  5. CentOS Openvpn搭建以及 linux&&windows客户端的连接

    本文参考:http://www.centoscn.com/CentosServer/test/2014/1120/4153.html 一. Server安装准备     (CentOS release ...

  6. Graph Theory

    Description Little Q loves playing with different kinds of graphs very much. One day he thought abou ...

  7. AndroidUI设计之 布局管理器 - 详细解析布局实现

    写完博客的总结 : 以前没有弄清楚的概念清晰化 父容器与本容器属性 : android_layout...属性是本容器的属性, 定义在这个布局管理器的LayoutParams内部类中, 每个布局管理器 ...

  8. oracle数据库之PL/SQL 流程控制语句

    介绍 PL/SQL 的流程控制语句, 包括如下三类: 1.控制语句: IF 语句 2.循环语句: LOOP 语句, EXIT 语句 3.顺序语句: GOTO 语句, NULL 语句 一 条件语句 IF ...

  9. Swift-可选值(Optional)讲解

    前提:Swift中有规定:对象中的任何属性在创建时,都必须要有明确的初始化值 1.定义可选类型 方式一:常规方式(不常用) var name : Optional<String> = ni ...

  10. 关于c中的一些新函数

    localtime 和 localtime_s: localtime:localtime(const time_t * _Time) time_t t;struct tm *local;time(&a ...