金字塔变换
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金字塔发展历程金字塔是世界上最古老、最神秘的建筑之一,其发展历程可以追溯到三千年前的古埃及。
金字塔起初是为了让古埃及的法老能在死后永远存在而建造的,随着时间的推移,金字塔的形状和用途逐渐发生了变化。
金字塔最初的形态是一种名为“梯形金字塔”的结构,其特点是四面坡度陡峭,间距逐渐缩小。
第一座梯形金字塔是由埃及第三王朝的法老札奎建造的,位于萨卡拉,高度达到了六十八米。
梯形金字塔在古埃及人心目中象征着升天之路,是法老灵魂的归宿。
随着古埃及王朝的更替,金字塔也逐渐变得更加精致和宏伟。
第四王朝的法老胡夫下令建造了古埃及最著名的金字塔——胡夫金字塔。
胡夫金字塔是古埃及最大、最高的金字塔,高达四百三十三米,拥有平面积250万平方米。
胡夫金字塔的建造耗时20年,用以防止入侵者进入的安全措施使其成为了世界七大奇迹之一。
然而,随着时间的推移,金字塔建造的规模和方式发生了改变。
随着埃及在古代世界中的辉煌,金字塔的建造成本也逐渐加大,王权的衰落也导致金字塔的建造数量减少。
同时,古埃及人开始更多地将金字塔当作墓葬而不是寺庙来使用,使其形态也发生了变化。
在古埃及金字塔建筑的发展历程中,金字塔称为“法老的阶梯”,具有极高的象征性和宗教意义。
金字塔被视为人间与天国之间的桥梁,代表着古埃及人对来世的信仰和渴望。
在金字塔的构造与布局中,隐藏着丰富的数学和天文知识,展示了古埃及人卓越的建筑技术和工程能力。
然而,随着时代的变迁,金字塔渐渐失去了其特殊的地位和象征意义。
随着基督教的兴起和古代埃及文化的衰落,金字塔逐渐变得被遗忘和遗弃。
埃及人民对金字塔的漠视和忽视使其逐渐被破坏和掠夺,大量珍贵的财宝和文物被掠夺至今未归。
如今,金字塔成为了世界上最著名的旅游景点之一,吸引了来自世界各地的游客们。
古埃及的金字塔的壮丽景象和神秘面纱依旧令人着迷,人们可以在金字塔中感受到古埃及王朝的辉煌和繁华。
总体而言,古埃及金字塔的发展历程是人类文明的重要组成部分,展示了古埃及人的智慧和建筑技术的杰出成就。
1埃及金字塔的形式演变。
从“玛斯塔巴”经多层阶梯型金字塔(如昭塞尔)到方锥形金字塔。
吉萨金字塔群的特点及组成金字塔(古埃及法老的陵墓)的演化:台形……台阶形……方锥形玛斯塔巴……昭塞尔金字塔……吉萨金字塔群特点:①精确的正方锥体,形式及其单纯组成部分:i.胡夫(Khutu)金字塔——现存最大的金字塔:高146.6m,底边长230.35m ii.哈弗拉(Khafra)金字塔:高143.5m,底边长215.25m iii.大斯芬克斯(Sphinx):高20m,长46miv.门卡乌拉(Menkaura)金字塔:高66.4m,底边长108.04m2西亚主要代表性建筑。
山岳台、亚述帝国萨艮王宫、新巴比伦城、波斯帝国的帕塞玻里斯等。
3古希腊雅典卫城圣地建筑群的特点。
(群体和单体)卫城布局特点:①群体布局体现对立统一的构图原则,根据祭祀庆典活动的路线,不对称,自由活泼的布局方式,建筑安排顺应地势,主次分明,以雅典娜像作为构图中心,延边布置建筑,照顾了山上山下观赏;②突破了小城邦国家和地域局限,综合了多立克和爱奥尼艺术。
卫城山门特点:①既能围绕入口、大门的需要进行设计,又能表现大门的艺术特色②两种柱式协调应用:山门是多立克式的,前后各6根,中央开间较大,门的西半,内部沿中央道路两侧,有3对爱奥尼柱子,这在多立克式建筑物里用爱奥尼柱子,是雅典卫城的首创。
胜利神庙特点:①由于山门两侧不对称,由胜利神庙取得平衡②与山门略呈偏斜的相互位置,削弱自己独立性而加强对山门的依附性。
③爱奥尼柱式4古希腊在建筑方面杰出的贡献在于创造了柱式。
古希腊三种柱式及各自特点与代表性建筑。
多立克柱式(Doric)———————————————柱子比例粗壮(柱高是柱径的4~6倍););开间较小(高约为柱高的1/3););檐部有三拢板;檐部连续;柱头是简单而刚挺的倒立圆锥台;柱身有20个尖齿凹槽;无柱础;柱身收分、卷杀明显;极少有线脚,偶有之也是方线脚;台基是三层朴素台阶,中央高四角低,略有隆起;台基侧面壁立,上下都有线脚,无隆起;沉重、粗苯,反映寡头贵族的艺术趣味;;具有男性气质特点,棱角分明,线条刚毅;爱奥尼柱式(Ionic)三柱子比例修长(柱高为柱径的9~10倍开间较宽(2个柱底径柱头有轻巧柔和的涡卷;柱身有24个平齿凹槽;有柱础柱身收分、卷杀不明显;多种复杂的曲面线脚,线脚上串着雕饰;高浮雕,甚至圆雕,强调体积;薄浮雕,强调线条;秀美华丽,比较轻快,开间宽阔具有女性气质特点;科林斯柱式(Corinthian),它的柱头宛如一棵旺盛的忍冬草,其余部分与爱奥尼式相同。
简述古埃及金字塔型制的演变古埃及金字塔是世界上最著名的建筑之一,它们代表了古埃及文明的高度发展和技术成就。
金字塔是古埃及法老的陵墓,用于保存法老的身体和财富,以便他们在来世中使用。
在古埃及历史上,金字塔的形制经历了多次演变。
早期金字塔早期金字塔是由叠放的石头组成的,形状类似于一个台阶。
这些金字塔通常只有一层,高度不超过10米。
最早的金字塔建于公元前27世纪,是埃及第三王朝的法老祖鲁的陵墓。
这些金字塔的设计非常简单,只是一个平台,上面放置了法老的陵墓。
中期金字塔中期金字塔是在早期金字塔的基础上发展而来的。
这些金字塔高度更高,形状更像一个三角锥形。
中期金字塔的建造始于公元前21世纪,是埃及第十一王朝的法老们的陵墓。
这些金字塔的设计更加复杂,内部有多个房间和走廊,用于保存法老的身体和财富。
早期和中期金字塔都是由石头建造的,因此建造过程非常缓慢和困难。
建造金字塔需要大量的人力和物力,需要数十年的时间才能完成。
晚期金字塔晚期金字塔是在中期金字塔的基础上发展而来的。
这些金字塔高度更高,形状更加完美,内部结构更加复杂。
晚期金字塔的建造始于公元前16世纪,是埃及第十三王朝的法老们的陵墓。
这些金字塔的设计更加精细,内部有多个房间和走廊,用于保存法老的身体和财富。
晚期金字塔的建造速度更快,建造时间只需要几年。
晚期金字塔的建造材料不再是石头,而是砖块。
这种新的建造材料使得金字塔的建造速度大大加快,同时也降低了建造成本。
晚期金字塔的建造技术也更加先进,使用了更加精密的工具和技术。
总结古埃及金字塔的形制经历了多次演变,从早期的简单平台到中期的三角锥形,再到晚期的更加完美的形状。
金字塔的建造材料也从石头转变为砖块,建造速度大大加快,建造成本也降低了。
古埃及金字塔代表了古埃及文明的高度发展和技术成就,是世界上最著名的建筑之一。
基于金字塔变换的图像融合算法有关多尺度分解方法的研究,始于1983年Burt P.J.和Adelson E.H.提出的拉普拉斯金字塔变换(Laplacian Pyramid ,LP)。
其他金字塔变换方法大多是在此结构及其派生结构的基础上建立起来的。
按照塔式结构形成方法的不同,金字塔变换可分为高斯—拉普拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔、形态学金字塔等。
1、 拉普拉斯金字塔在LP 分解中,首先对原始图像()0,f i j 进行低通滤波;然后进行下采样,得到低频分量,即原始图像的近似分量,再对该低频分量进行上采样,对上采样得到的分量进行高通滤波,并将高通滤波后的分量与原始图像进行差分,最后得到拉普拉斯分解后的高频带通分量。
对过程中每一次分解产生的低频分量迭代进行上述操作,生成一个低频信号和一系列的带通信号,从而实现多尺度的分解。
具体算法如下:按照下式对原始图像()0,f i j (),2n N N N ⨯=进行高斯滤波,将图像分解为半分辨率的低频分量和整分辨率的高频分量:)2,2](*[),(01j i g f j i f = 式(2-1) []100(,)(,)*(,)h i j f i j f g i j ==式(2-2) 在间隔抽样后的图像上迭代进行该过程,经过n 次迭代得到(),k h i j 和最终的低频图像(),n f i j 。
图像的解码过程以相反的次序进行。
从最后一幅图像(),n f i j 开始,对每一幅抽样图像(),k f i j 都进行一个增频采样并与(),g i j 卷积进行内插。
增频采样是在采样点之间插入零的过程,所得结果被添加到下一幅(前一幅)图像()1,k f i j -上,再对所得图像重复执行这一过程,这个过程能无误差地重建出原始图像。
由于(),k h i j 图像在很大程度上降低了相关性和动态范围,因此可以使用较粗的量化等级,实现一个很大程度的图像压缩。
在源图像进行拉普拉斯金字塔分解的基础上,Burt P.J.选取绝对值最大的系数作为融合后的系数。
金字塔魔方Pyraminx转法小良编辑简介:金字塔魔方Pyraminx,形状为正四面体。
总共有四个面。
最后要完成每个面的每一格颜色都一样。
在右图中,黄色的部分我们称为「角块」。
橙色的部分我们称为「中间块」,绿色的部分我们称为「边块」。
以下解法的图案中,如果有白色的区块,表示暂时不需理会该区是什么颜色。
先注意有颜色的部分。
一、角块归位---翻转角块四个角块只会自行旋转,不可能跟别的角块换位置。
所以直接把角块转成与相接的中间块同色一致即可。
四个角块与个别的中间块同色一致后,一起统称为大角块。
二、角块同色同面---翻转大角块原本四个面分别是绿色、黄色、蓝色、橙色。
各有三个角块,所以针对角块,把同色的转到同一面。
通常观察同一面的三个大角块中各三面颜色,三个大角块都有的颜色,就是这面颜色的最后颜色。
把四面的三个大角块都转成同面同色。
如上图最右边。
这样就剩下边块要处理。
三、处理下层边块选定一种颜色,通常是边块完成较多的当底层。
下面例子中,以绿色当作底层。
绿色面的三个边块中,只要完成其中两个边块(相邻颜色都要一致)。
在上层找找有绿色的边块在哪里,设计把它转到该去的位置。
注意观察下例中绿黄边块的移动方式。
此处观察重点,在于后来绿色底要上去,然后关键边块的绿色面要朝前来就位。
若该边块已在就位点,则先让开,然后该去的地方上去(开车门),关键边块就位(上车),最后归位(关车门)。
如果绿黄边块原本并不在开门的地方,而在上层的别的区域,则不需让,直接开门让它上车。
如果绿黄边块在绿色的底面,但是该边块的绿色并不在绿色面,则请先完成别的绿色边块。
另外一个方向的边块处理法:利用上述两法,可以将绿色底面的两个边块完成。
请留一个边块不用完成,当作「工作区」。
四、完成全部边块现在请面对工作区的边块,绿色面朝下。
观察工作区的边块的两个颜色,设计把这边块转到上层应该去的位置。
采用手法刚好与转下层相反,是要往上转。
请看下面两个范例:「推上去,换一个错的下来」。
剪切波变换金字塔分解一、尺度变换尺度变换是金字塔分解的核心思想之一,通过将原始图像在不同尺度上进行变换,可以得到一系列不同分辨率的图像,从而实现了图像的多尺度表示。
在剪切波变换金字塔分解中,尺度变换采用了多尺度分析的方法,将原始图像在不同尺度上进行剪切波变换,得到一系列不同尺度的变换系数。
这些变换系数包含了图像在不同尺度上的信息,可以用于图像的重建和特征提取。
二、剪切波变换剪切波变换是一种基于小波变换的图像处理方法,可以用于图像的分解和重建。
在剪切波变换金字塔分解中,通过对原始图像进行剪切波变换,可以得到一系列不同方向和尺度的变换系数。
这些变换系数包含了图像在不同方向和尺度上的信息,可以用于图像的特征提取和描述。
与传统的傅里叶变换和小波变换相比,剪切波变换具有更好的方向性和灵活性,能够更好地表示图像的细节和纹理信息。
三、方向滤波方向滤波是剪切波变换中的重要步骤之一,通过对剪切波变换后的系数进行方向滤波,可以得到一系列不同方向的滤波系数。
这些滤波系数包含了图像在不同方向上的信息,可以用于图像的方向分析和特征提取。
在金字塔分解中,通过对每一层的变换系数进行方向滤波,可以得到一系列不同尺度和方向的滤波系数,从而实现了图像的多尺度多方向表示。
四、频率分析频率分析是剪切波变换中的另一个重要步骤,通过对剪切波变换后的系数进行频率分析,可以得到一系列不同频率的系数。
这些系数包含了图像在不同频率上的信息,可以用于图像的频域分析和特征提取。
在金字塔分解中,通过对每一层的变换系数进行频率分析,可以得到一系列不同尺度和频率的系数,从而实现了图像的多尺度多频率表示。
五、金字塔重构金字塔重构是金字塔分解中的最后一步,通过对不同层级的变换系数进行逆变换和叠加,可以得到一系列不同分辨率的图像。
这些图像包含了原始图像在不同尺度上的信息,可以用于图像的重建和特征提取。
在剪切波变换金字塔分解中,通过对每一层的滤波系数进行逆变换和叠加,可以得到一系列不同尺度和方向的图像,从而实现了图像的多尺度多方向表示。
1金字塔的演变过程及其造型艺术:①孟菲斯一带早期帝王的陵墓。
吸音板其形式可能源于对当时贵族的略带收分的长方形平台式砖石住宅的模仿:墓室在地下聚酯纤维吸音板厂,地上有祭祀厅堂,外形像向上收进的长方形高台,上下有阶梯和斜坡相连。
②在祭祀厅堂之下造多层的台基(昭赛尔金字塔——将祭祀厅堂从高台基顶移到塔前,而把多层台基向上耸起,发展成为形体单纯的纪念碑)用永久性的材料:石头建造陵墓(吉萨金字塔群——第一个完全用石头建造的墓地建筑群)/2牌楼式大门:到了新生王国时期,太阳神庙代替陵墓成为皇帝崇拜的纪念性建筑物,占了最重要的地位。
庙宇有两个艺术重点:一个是大门,群众性的宗教仪式在它前面前举行,力求富丽堂皇,和宗教仪式的戏剧性相适应。
另一个是大殿内部,皇帝在这里按受少数人的朝拜,力求幽暗而威压,和仪典的神秘性相适应。
门的样式是一对高大的梯形石墙夹着不大的门道。
为了加强门道对石墙的体积的反衬作用,门道上檐部的高度比石墙上的大得多。
石墙上满布着彩色的浮雕,圆雕也着彩色。
这大门的景象是喧闹的,热烈的,皇帝在这里被一套套仪式崇奉为“泽被万物的恩主”。
3柱式:欧洲古代石质梁柱结构的几种规范化的艺术形式。
柱式包括柱身、柱上檐部和柱下基座的艺术形式。
成熟的柱式从整体构图到线脚、凹槽、雕饰等细节处理都基本定形,各部分的比例也大致稳定,特点鲜明,决定着建筑风格。
爱奥尼柱式柱身比例修长,上下比例变化不显著,柱子高度为底径的9至10倍,柱身刻有凹圆槽,槽背呈带状,有多层的柱基,檐部高度与柱高的比例为1:5,柱间距为柱径的2倍。
比较秀美华丽,比例轻快,开间宽阔,反映着从事手工业和商业的平民们的艺术趣味。
多立克柱式柱身比例粗壮,由下而上逐渐缩小,柱子高度为底径的4-6倍。
柱知刻有凹圆槽,槽背成棱角,柱头比较简单,无花纹,没有柱基而直接立在台基上檐部高度的比例为1:4,柱间距约为柱么匠1.2至1.5倍。
有古埃及建筑的影响,反映着寡头贵族的艺术趣味。
金字塔演变通常人们所说的“金字塔”多半是特指古埃及第四王朝国王胡夫在吉萨所建的那座金字塔(下文中简称大金字塔)。
关于大金字塔的研究也不再算是一个新鲜的课题了。
多少年来,考古学家、历史学家、文人,甚至UFO爱好者,对于大金字塔都情有独衷。
然而,本文的重点并不在于大金字塔本身,而是试图理清金字塔建筑的发展过程。
这个过程是起点是早期的马斯塔巴,而以胡夫的大金字塔作为终点。
1.马斯塔巴通常只要谈到“金字塔的演变”,都会首先提到“马斯塔巴”。
马斯塔巴早在前王朝时期就已经出现了,早王朝时期的马斯塔巴墓主要集中于阿拜多斯和萨卡拉。
马斯塔巴通常是用泥砖建造的。
建筑一般都分地上和地下两部分,通常采用上大下小的构造,但也有一些是上下等大的。
从形象上来看,马斯塔巴与金字塔之间似乎并无直接的联系。
当然,这多少受到中文“金字塔”一词的影响。
从中文上看,金字塔必须是“金”字形的,而马斯塔巴不符合这一特点。
但事实上,古人并没有明确的“金字塔”的概念(希腊语中的puramis有时被用来泛指所有的埃及建筑)。
希罗多德的《历史》中曾记载美凯里诺斯的后继者阿苏启斯建造过一座“泥砖金字塔”,其实,所谓的泥砖金字塔就是一座马斯塔巴。
上图是第四王朝最后一位国王舍普塞斯卡夫在南萨卡拉所建造的马斯塔巴,而且根据我的判断,这应该就是那座“泥砖金字塔”,而舍普塞斯卡夫也就是希罗多德记载中的阿苏启斯。
至于他本人说“不要因为和石造的金字塔相比而小看我。
因为我比它们优秀得多…………”(希罗多德《历史》),这话若不是后人杜撰的,就是他自己许多人会怀疑“马斯塔巴--金字塔”这样的转变是否太过急促了。
的确,如果说今天还是马斯塔巴,明天就出现了金字塔,这样的变化我们是无法接受的。
至少从外观上而言,马斯塔巴距离金字塔还有一段距离。
为了在传统的马斯塔巴与最终的成功之作--大金字塔之间建立起联系,我们就不能忽视这之间的演变过程(事实上这也是本文的重点--变化的发生,为什么会发生,以及变化的结果)。
塔转变的原因8000字
古埃及古王国时期王族墓葬建筑由阶梯金字塔向标准金字塔转变的原因,主要是由于该时期民众对墓葬建筑的神圣性要求和对统治者的尊敬。
在古埃及早期的墓葬建筑中,阶梯金字塔是主流。
随着古埃及社会的发展,普通人对墓葬建筑的神圣性要求越来越高,他们希望构建一座宏伟精致、具有强大精神意义的墓葬建筑以荣耀死者,使之能在死后被永远记住,而这就促使墓葬建筑慢慢由阶梯金字塔转变为标准金字塔。
首先,古埃及王族墓葬建筑的形状从阶梯金字塔转变为标准金字塔与古埃及社会的神学信仰有很大关系。
古埃及人根据自己的信仰,将宇宙的构成视为金字塔的形状,金字塔传达的可以理解为上帝赐予人类的智慧及祝福,并表达了古埃及人对自然力量的崇拜。
因此,王族墓葬建筑从阶梯金字塔向标准金字塔转变的一个原因是古埃及人希望更好地体现天地万物之间的精神联系,他们内心渴望拥有一座可以传达自然力量的神秘立方体,这就是所谓的标准金字塔。
其次,墓葬建筑形式的转变也与古埃及社会对统治者的尊敬有关。
在古埃及时代,特别是新王国时期,王室越来越像神一样受到社会上所有阶层的崇拜,相应的,建造更伟大的墓葬建筑也成为王室要求的一项重要内容,以便受尊敬的王室成员能够在死后得到永恒的尊敬。
在此背景下,阶梯金字塔已经不能满足王室强烈的要求,而标准金字塔正是一座宏伟而神圣的建筑,能够传达古埃及王室的尊贵和神圣,因此被采纳为主流建筑。
字塔转变的原因主要包括:一是古埃及人对金字塔的神圣性要求;二是古埃及社会对统治者的尊敬。
古埃及墓葬建筑的改变表明,古埃及人追求的神圣性不仅仅局限于宗教信仰,而是贯穿整个社会,甚至影响到建筑艺术的发展。
三阶金字塔魔方公式
1.上顶棱块旋转:RUR'URU2R',该公式将右顶棱块顺时针旋转一圈。
2.下底角块旋转:RUR'URU2R',该公式将右底角块顺时针旋转一圈。
3.边块互换:RUR'U'R'FRF',该公式将右边块和前边块互换位置。
4.两相连边块旋转:RUR'U'R'FRF',该公式将相连的右边块和前边块
顺时针旋转一圈。
5.两不相连边块旋转:(RUR'U')2(R'FRF'),该公式将不相连的右边
块和前边块顺时针旋转一圈。
这些公式可以帮助你在解决三阶金字塔魔方时调整棱块的位置和旋转。
请注意,这些公式只是基础公式,可能需要结合其他公式和技巧才能达到
最优解。
实践中,你还可以通过逆序公式,组合公式或者改变解法顺序来
进一步优化解法。
基于金字塔变换的图像融合方法
朱瑞辉;万敏;范国滨
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2007(24)12
【摘要】图像融合的目的是综合各个图像的互补信息,合并成一个新图像来改善图像的视觉效果,获得对同一场景更为准确、全面、可靠的图像描述.目前图像融合中常用的方法有加权平均法、调制法、小波变换法、HIS假彩色法等.文中提出一种新的图像融合方法:首先利用拉普拉斯金字塔分解方法对原始图像进行多分辨率分解,然后采用基于区域特征量测的方法对分解后的各层图像进行融合,在此基础上,对融合金字塔做拉普拉斯金字塔反变换得到最后的融合图像.通过实验,证明了该方法能够取得很好的融合效果,融合质量优于其他几种方法.
【总页数】4页(P178-180,192)
【作者】朱瑞辉;万敏;范国滨
【作者单位】中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于拉普拉斯金字塔变换的红外/被动毫米波图像融合 [J], 叶银芳;聂建英
2.基于拉普拉斯金字塔变换的小波域图像融合 [J], 黄小丹
3.基于拉普拉斯金字塔变换的电力图像融合 [J], 李智勇;邢应春;刘同旭
4.基于拉普拉斯金字塔变换方法的多波段图像融合规则比较 [J], 黄福升;蔺素珍
5.结合K-SVD算法的金字塔变换域中的图像融合方法研究 [J], 许亚男;钱叶旺;王鞠庭
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二维形状的金字塔分解
金字塔分解是一种数学方法,用于将二维形状分解成多个子形状。
它可以用来分析图像,提取特征,以及构建更复杂的形状。
金字塔分解的基本原理是,将一个二维形状分解成多个子形状,每个子形状都是原始形状的一部分。
这些子形状可以是矩形、三角形、圆形等等。
金字塔分解的过程可以分为三个步骤:首先,将原始形状分解成多个子形状;其次,将这些子形状进行重新排列,使其形成一个金字塔状;最后,将金字塔状的子形状进行重新排列,使其形成原始形状。
金字塔分解的优点在于,它可以将复杂的形状分解成较小的子形状,从而更容易分析和理解。
此外,它还可以用于提取图像中的特征,从而更容易识别图像中的对象。
金字塔分解是一种有用的数学方法,它可以用来分析和理解复杂的形状,提取图像中的特征,以及构建更复杂的形状。
它的优点在于,可以将复杂的形状分解成较小的子形状,从而更容易分析和理解。
因此,金字塔分解在图像处理和计算机视觉领域中有着广泛的应用。
基于金字塔变换的图像融合算法
有关多尺度分解方法的研究,始于1983年Burt P.J.和Adelson E.H.提出的拉普拉斯金字塔变换(Laplacian Pyramid ,LP)。
其他金字塔变换方法大多是在此结构及其派生结构的基础上建立起来的。
按照塔式结构形成方法的不同,金字塔变换可分为高斯—拉普拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔、形态学金字塔等。
1、 拉普拉斯金字塔
在LP 分解中,首先对原始图像()0,f i j 进行低通滤波;然后进行下采样,得到低频分量,即原始图像的近似分量,再对该低频分量进行上采样,对上采样得到的分量进行高通滤波,并将高通滤波后的分量与原始图像进行差分,最后得到拉普拉斯分解后的高频带通分量。
对过程中每一次分解产生的低频分量迭代进行上述操作,生成一个低频信号和一系列的带通信号,从而实现多尺度的分解。
具体算法如下:
按照下式对原始图像()0,f i j (),2n N N N ⨯=进行高斯滤波,将图像分解为半分辨率的低频分量和整分辨率的高频分量:
)2,2](*[),(01j i g f j i f = 式(2-1) []100(,)(,)*(,)h i j f i j f g i j ==
式(2-2) 在间隔抽样后的图像上迭代进行该过程,经过n 次迭代得到(),k h i j 和最终的低频图像(),n f i j 。
图像的解码过程以相反的次序进行。
从最后一幅图像(),n f i j 开始,对每一幅抽样图像(),k f i j 都进行一个增频采样并与(),g i j 卷积进行内插。
增频采样是在采样点之间插入零的过程,所得结果被添加到下一幅(前一幅)图像()1,k f i j -上,再对所得图像重复执行这一过程,这个过程能无误差地重建出原始图像。
由于(),k h i j 图像在很大程度上降低了相关性和动态范围,因此可以使用较粗的量化等级,实现一个很大程度的图像压缩。
在源图像进行拉普拉斯金字塔分解的基础上,Burt P.J.选取绝对值最大的系数作为融合后的系数。
这是因为在高频子带中,绝对值较大的系数包含着更多的信息,它们往往对应于图像中的边缘、线条及区域边界等重要信息。
2、 梯度金字塔
1992年,Burt P.J.提出了基于梯度金字塔的图像融合算法。
梯度金字塔的每一分解层都包含着水平、竖直及两对角线方向的细节信息。
梯度金字塔分解能很好地提取出图像的边缘信息。
Burt P.J.和Kolczynski R.J在对源图像进行梯度金字塔分解的基础上,考虑图像像素间的相关性,采用基于窗口的融合规则进行融合运算,将多尺度分解系数的融合选取与其所在的窗口区域联系起来,根据窗口区域内系数的相似度大小选用不同的融合运算。
如果相似度小,则依据窗口区域内系数能量的大小对多尺度分解系数直接选取;如果相似度大,则采用加权平均的方式进行融合处理。
金字塔变换奠定了多尺度、多分辨率图像分解的理论基础,但图像的塔式分解都是有冗余的,即分解后各层间数据存在较大的冗余和相关性,图像进行高斯拉普拉斯金字塔、比率低通金字塔分解后数据总量均比源图像增加约1/3,然而梯度金字塔分解数据增加更多。
当待融合的多传感器图像差别很大时,不同分辨率间具有较大相关性的细节信息容易导致算法不稳定,但由于金字塔变换是一种经典的多分辨率分解结构,因此它对图像多尺度分析的研究具有重要的指导意义。