第三章 脊波和曲波变换
自然图像中包含有大量的纹理特征, 线奇异性表现比较突
出, 小波变换不能达到最优的逼近。为了克服小波的这种不足,
Candes等人提出了一种新的多尺度变换——Ridgelet变换
(Ridgelet Transform)
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3.1 Ridgelet 变换的定义
3.1.1 一维Ridgelet变换
引入函数集:
Γ =
{
γ
=
(
a u b a b R a
,
,
∈
,
,
)
;
(3-1)
>
0,
u
∈
S
d
−
}1
是d 维空间的单位球面。记多维空间的Fourier 变换为:
ˆ
f
(
)
ξ
=
ix
− ⋅
ξ
e
∫
( )
f x dx x R
∈
,
d
(3-2)
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定义3.1:取一光滑的一元函数:
CRT a b
,
)
,
θ
(
ψ= ∫
(
R
2
) (
a b
,
,
θ
f
X f X dX
)
(
)
其中
ψ →
: R
R
并满足容许条件
∫
t dtψ =
( )
0
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定义一个多元函数:
γψ
( )
x
=
a
⎛
1/ 2
ψ−
⎜
⎝
⋅
u x b
⋅ −
a
⎞
⎟
⎠
(3-3)
γψ
则称 为由容许条件 生成的Ridgelet[2]。其中称 为
Ridgelet 的尺度参数, 表示方向, 为位置参数。 是一个不
可分离变量的基本函数生成元,能够生成一组面向目标的
Ridgelet 族。
ψ
u
b
a
γψ
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图3-1 给出Ridgelet的几种形式的图解,其中 取Marr小波
ψ
ψ
( )
t
(
1
= −
2
t
)
exp
⎛
−⎜
⎝
t
2
2
⎞
⎟
⎠
(a)原函数
(b)尺度a变换
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(c)平移b变化
θ
(b)旋转 变化
θ
图3-1 Ridgelet 的各种表现形式
Ridgelet变换具有方向选择和识别的能力,可以更有效地表示信
号中具有方向性的奇异特征。
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3.1.2 二维Ridgelet变换
二维连续Ridgelet变换(Continuous Ridgelet Transform,
CRT)在 域的定义为[2]:
ψ= ∫
(
X f X dX
CRT a b
,
)
,
θ
) (
a b
,
,
θ
(
)
(
)
f
2
R
(3-4)
反变换公式:
(
f X
)
2
π
∞ ∞
= ∫ ∫ ∫
0
−∞
0
CRT a b
,
f
(
)
,
θψ
a b
,
,
θ
(
X
)
da
a
3
db
d
θ
4
π
(3-5)
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图3-2 一个典型的Ridgelet函数
(
θψ
a b
,
,
x x
,
1
2
)
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