Che cos'è una piramide gaussiana?
Una piramide gaussiana è una serie di immagini, tipicamente elaborate da un computer, che spesso vengono continuamente rigenerate. Quando un'immagine è sfocata e ne viene prodotto un sottoinsieme, una serie di immagini con una più piccola dell'ultima è generalmente il risultato del calcolo. I pixel, o le singole parti più piccole di un'immagine, di solito occupano più contenuti medi rispetto a quelli dell'immagine precedente; in generale, i pixel corrispondono a diversi livelli di una piramide, la parte superiore rappresenta l'immagine originale e i livelli inferiori rappresentano le immagini successive.
Varie tecniche di elaborazione delle immagini prevedono l'utilizzo di calcoli del tipo piramidale gaussiano. La sintesi di texture di computer grafica è un'applicazione, mentre le applicazioni di visione artificiale spesso usano anche questo principio. Il primo livello della piramide, chiamato livello k, di solito viene prima elaborato generando una sfocatura gaussiana, prima che venga generato un sottocampione all'interno di un'immagine; lo stadio successivo è generalmente chiamato livello k + 1. Durante questa fase viene spesso eseguito un processo chiamato convoluzione, che in genere comporta la media dell'intensità in una determinata parte di un'immagine.
Il calcolo di ogni passaggio della piramide gaussiana richiede generalmente una serie di formule matematiche. Questi integrano principi di trigonometria, derivati e funzioni; lunghe equazioni possono essere utilizzate per risolvere problemi relativi all'elaborazione delle immagini. La trama è un aspetto che viene affrontato dai sistemi informatici, perché spesso ha schemi regolari che si ripetono e ci sono anche altri tipi di motivi. Una piramide gaussiana viene in genere utilizzata per le immagini in scala di grigio, ma può essere applicata anche a diverse parti dello spettro dei colori.
Il concetto è simile alla piramide laplaciana, che si riferisce più al raggruppamento di punti sui grafici. Nel caso di un'immagine, questi punti possono corrispondere ai pixel. Il software per computer viene spesso utilizzato per eseguire i calcoli necessari per produrre le immagini associate a una piramide gaussiana. Il codice di programmazione è in genere progettato per consentire al software di eseguire automaticamente i calcoli mentre viene generata un'immagine. Tali calcoli matematici sono chiamati algoritmi e possono essere utilizzati per alterare i pixel dell'immagine; le proprietà desiderate possono essere preservate, mentre altre indesiderabili possono essere rimosse.
Vari metodi di filtraggio delle immagini possono includere tecniche di elaborazione associate alla piramide gaussiana. Il filtro lineare viene spesso utilizzato, mentre le immagini con dati danneggiati possono essere elaborate utilizzando filtri non lineari per rimuovere il rumore o le distorsioni prodotte da dati indesiderati. La tecnica della piramide gaussiana può essere utilizzata più volte sulla stessa immagine, il che la rende in genere adatta all'uso con sofisticati programmi di computer grafica.