将一张灰度图像尺寸调整为2的幂次方,再进行基于DWT的图像压缩
时间: 2024-02-20 16:58:54 浏览: 117
利用DCT以及DWT 对图像进行压缩MATLAB
好的,以下是一个Python实现的示例代码,用于将一张灰度图像尺寸调整为2的幂次方,并进行基于DWT的图像压缩。在这个示例中,我们将使用PyWavelets库来进行DWT变换和逆变换,并使用numpy和matplotlib库来读取和显示图像。
```python
import pywt
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取灰度图像
image = plt.imread("gray_image.jpg")
# 将图像尺寸调整为2的幂次方
height, width = image.shape
new_height = 2 ** int(np.ceil(np.log2(height)))
new_width = 2 ** int(np.ceil(np.log2(width)))
image_resized = np.zeros((new_height, new_width))
image_resized[:height, :width] = image
# 将图像转换为浮点数类型
image_resized = image_resized.astype(np.float32)
# 进行2级DWT变换
coeffs = pywt.dwt2(image_resized, "haar")
LL, (LH, HL, HH) = coeffs
coeffs2 = pywt.dwt2(LL, "haar")
LL2, (LH2, HL2, HH2) = coeffs2
# 将高频小波系数设置为0,实现压缩
LH2.fill(0)
HL2.fill(0)
HH2.fill(0)
# 进行2级DWT逆变换,得到压缩后的图像
LL2 = pywt.idwt2((LL2, (LH2, HL2, HH2)), "haar")
image_compress = pywt.idwt2((LL2, (LH2, HL2, HH2)), "haar")
# 显示压缩前后的图像
plt.subplot(1, 2, 1)
plt.imshow(image, cmap="gray")
plt.title("Original Image")
plt.subplot(1, 2, 2)
plt.imshow(image_compress[:height, :width], cmap="gray")
plt.title("Compressed Image")
plt.show()
```
在上述代码中,我们首先使用`plt.imread()`方法读取了一个灰度图像,然后将其尺寸调整为2的幂次方。接下来,我们使用`pywt.dwt2()`方法对图像进行2级DWT变换,并使用`pywt.idwt2()`方法进行2级DWT逆变换,得到压缩后的图像。在这个示例中,我们使用了Haar小波作为小波基函数。
为了实现图像压缩,我们将高频小波系数(LH、HL和HH)设置为0,这样就舍弃了一些高频细节和纹理。最后,我们使用`plt.subplot()`和`plt.imshow()`方法显示了压缩前后的图像。
需要注意的是,在将图像尺寸调整为2的幂次方后,可能会出现一些黑色的填充区域。这些区域不会影响DWT变换的结果,但需要在显示图像时进行裁剪。可以使用numpy库中的`np.s_[]`方法对图像进行裁剪。
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