如何在Matlab中显示小波变换函数dwt2的结果

Question

我正在对一张图片应用dwt2函数以应用小波变换，这将生成四张结果图像：cA（低通图像）、cH（水平细节图像）、cV（垂直细节图像）和cD（对角线细节图像）。目前为止一切都好。我想可视化这些结果图像。

目前，我正在使用以下代码来可视化这四个结果图像。

image = imread(imagePath);
wavename = 'haar';
[cA,cH,cV,cD] = dwt2(im2double(iamge),wavename);
imshow([cA,cH; cV,cD],'Colormap',gray);

当我运行这个代码并可视化结果时，效果看起来像这样： 但是我希望我的结果看起来像这样，请问有人可以帮忙吗？

- saimadhu.polamuri

Answer 1

在你提问的第二张图片中，展示了双层小波变换。使用dwt2函数的代码示例只进行了单层分解。如果要进行双层分解，则可以使用带有N=2参数的wavedec2函数。要创建如图所示的绘图，必须更加仔细地查看wavedec2的返回值：

（由Mathworks提供，引自[2]）

向量C以列为单位存储所有近似系数。 S是所谓的“簿记”矩阵，因为它包含有关数据存储方式的信息。

现在第一幅图像，即上面示例中的cA2，是C的前32 * 32个条目。我们可以使用ii和jj作为索引变量，获取C的相关部分，并使用reshape返回到图像格式：

ii = 1; jj = prod(S(1,:));
cA2 = reshape(C(ii:jj),S(1,:));

其他二级系数的计算方法类似：

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(2,:)) - 1;
cH2 = reshape(C(ii:jj),S(2,:));

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(2,:)) - 1;
cV2 = reshape(C(ii:jj),S(2,:));

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(2,:)) - 1;
cD2 = reshape(C(ii:jj),S(2,:));

同样的方法可以得到一级系数，使用S的第三行：

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(3,:)) - 1;
cH1 = reshape(C(ii:jj),S(3,:));

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(3,:)) - 1;
cV1 = reshape(C(ii:jj),S(3,:));

ii = jj+1; jj = ii + prod(S(3,:)) - 1;
cD1 = reshape(C(ii:jj),S(3,:));

现在，可以通过按照需要排列图像来创建情节：

imshow([[cA2,cH2; cV2,cD2],cH1;cV1,cD1],'Colormap',pink)

要添加边框，您可以使用rectangle函数和S中的信息：

% Small rectangles
rectangle('Position',[0,0,S(1,1),S(1,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');
rectangle('Position',[S(1,1),0,S(1,1),S(1,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');
rectangle('Position',[0,S(1,2),S(1,1),S(1,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');
rectangle('Position',[S(1,1),S(1,2),S(1,1),S(1,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');

% Large rectangles
rectangle('Position',[0,S(3,2),S(3,1),S(3,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');
rectangle('Position',[S(3,1),0,S(3,1),S(3,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');
rectangle('Position',[S(3,1),S(3,2),S(3,1),S(3,2)],'LineWidth',2,'EdgeColor','y');

- hbaderts

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谢谢，它正在工作，但有一个问题，如何为每个图像添加边框。 - saimadhu.polamuri

完美。最简单的方法是使用 rectangle('Position',[x,y,w,h]) 添加每个边框。您还可以使用 S 的内容来计算每个矩形的 x，y，w，h。 - hbaderts

我是Matlab的新手，您能向我展示如何使用S计算x、y、w和h吗？ - saimadhu.polamuri

我编辑了答案，包括边框。这样可以吗？ - hbaderts

谢谢，它正在运行。非常感谢您的解决方案。 - saimadhu.polamuri

Answer 2

一个更简单的方法是将结果作为矩阵连接起来，并填充后续的矩阵：

image = imread(imagePath);
wavename = 'haar';
[cA,cH,cV,cD] = dwt2(im2double(image),wavename);
[cAA,cAH,cAV,cAD] = dwt2(cA,wavename); % Recompute Wavelet of Approximation Coefs.
Level2=[cAA,cAH; cAV,cAD]; %contacinat
imshow([Level2,cH; cV,cD],'Colormap',gray);

"cameraman.tif"图像的结果为：

要获取更多级别，只需计算第二级的近似系数的小波。换句话说，使用多个小波，即重新计算当前小波结果的近似系数的小波以获得下一阶段的小波。

- Mehdi