尺度函数与小波函数
尺度函数
设存在函数
对所有的, 和 都成立。其中 决定了 沿轴的位置, 决定了 的宽度,即它沿 轴宽或窄。项 2控制函数的幅度。由于 的形状随 发生变化,所以 称为尺度函数。
设存在一个特定的值,则可以得到集合是集合的一个子集。其中可以把由张成的向量空间定义为,即
若在张成的空间中,则可以表示为
更一般地,对于任何,我们将上跨越的子空间表示为
由于决定了的宽或窄,即可以在x轴上表达更精细的特征,所以存在高分辨率的图像可以表示低分辨率的图像,即存在
其中
因为,所以可得
因为低分辨率的图像可以由高分辨率的图像所表示,所以存在
若,则可以写成
该递归等式中的系数 称为尺度函数系数;
其中简单尺度函数应符合多分辨率分析的四个条件
- **MRA要求1:**其中对于不同整数平移的简单尺度函数应是正交的
- **MRA要求2:**低尺度函数跨越的子空间应嵌入到高尺度跨越的子空间内
- **MRA要求3:**唯一对于所有的通用的函数是
- **MRA要求4:**任何函数都可以任意精度表示
小波函数
定义小波函数为与之差,其中
其中尺度函数与小波函数的关系如下图所示
其中,所以存在
其中, 表示空间的并集(类似于集合的并集)。 中的正交补集是, 且中的所有成员对于中的所有成员都正交。因此,
对所有适当的都成立。
索引可以将所有可度量的、平方可积的函数空间表示为
上述表达排除了尺度函数,仅采用小波进行表示
于是存在
其中是任意开始尺度。
因为小波空间位于相邻的较高分辨率的尺度空间中,即,所以任何小波函数可以使用尺度函数表示,即
其中被称为小波函数系数
因为整数小波彼此正交,且与他们的互补尺度函数正交,所以存在