带噪图像的小波零树压缩研究

小波零树编码是一种高效的图像压缩编码方法,是目前图像压缩领域中的研究热点.主要讨论在小波域的图像去噪问题,而且结合SPIHT算法讨论了如何将图像小波域的去噪与图像压缩编码结合起来,并进一步提出了各种小波零树算法在处理带噪图像时的顽健性问题.     

利用图像自相似性进行编码的研究

遥感图像的平坦区域中存在大量冗余信息,探索更有效去除这些区域内冗余信息的方法对于提高图像编码效率有很大帮助。通过引入图像自相似性的概念进行研究,发现在图像的平坦区域中存在大量的自相似部分。从图像自相似性的角度出发,利用图像的局域自相似性对平坦区域进行编码以提高编码效率。在基于模式特征的遥感图像压缩算法中利用这种方法,针对一组典型遥感图像进行压缩,使高倍率压缩下恢复图像的PSNR平均提高0.1 dB左右。从不同图像的压缩结果来看,增加自相似的方法对于去除较平坦区域中的冗余信息相当有效。     

小波图像编码技术的改进算法

针对多级树集合划分编码算法(set partitioning in hierarchical trees,SPIHT)存在集合分割复杂,占用内存空间大的不足,提出了一种改进的新算法。该算法简化了分割排序策略,加入了幅值精细编码,在一定程度上克服了SPIHT图像编码算法的不足。实验结果表明,改进算法提高了编码速度,减少了内存的消耗,提高了图像复原的质量,是一种有效的图像压缩方法。     

基于多小波的SAR图像去噪与压缩

SAR图像固有的乘性相干斑噪声降低了图像的相关性,增加了信息熵,影响了图像压缩的性能.多小波能够同时拥有正交性、紧支性和对称性,比单小波具有更多的自由度.因此提出了在多小波域进行去噪和压缩相结合的SAR图像编码算法.首先对图像进行多小波变换,采用改进的软阈值法抑制相干斑噪声同时对图像边缘进行保护,再对多小波系数重排建立空间方向树,然后采用多级树集合划分(SPIHT)算法进行编码.实验结果表明,该算法改进了重建SAR图像的PSNR,同时对相干斑噪声进行了有效的抑制.     

一种新的视频图像分块匹配压缩算法

视频图像压缩的分形压缩方法是当今图像压缩编码中的热门话题,通过研究双变量分形函数空间,得出了一些关于双变量分形函数的有用的结果;提出了一种基于双变量分形函数空间理论的帧内分块匹配视频图像压缩算法;给出了算法框图和帧间编码的有效花费函数,形成了一种新的视频图像分块匹配压缩算法,在计算机上实现效果良好。     

自适应率失真跟踪ROI编码方法

针对系数提升ROI算法的固有缺点,提出了一种基于率失真优化截取内嵌码块编码(EBCOT)算法的医疗图像矩形感兴趣区域(ROI)编码方法。区别于JPEG2000标准建议,算法不是通过对医疗图像中关键诊断区域的小波系数比特平面移位实现,而是提升码块的率失真斜率通过码流优化截取来实现ROI编码,从而使系统具有更高的压缩比和更低算法复杂度,并通过自适应误差跟踪获得图像的ROI和BG(背景)的质量可任意控制的特性。用该方法对多幅CT图像进行测试,结果表明:该方法可在保证关键诊断区域无损或近无损条件下提高压缩比8-40倍,完全继承JPEG2000在远程医疗系统中的各种优良应用特性,更好地解决医疗图像在存储和传输过程中数据量过大的难题。     

基于矩阵填充的小波图像压缩算法

根据图像小波系数的能量聚集特性,提出了一种基于矩阵填充的小波图像压缩算法。该算法在单层离散小波变换的基础上,分别对图像各高频子带的小波系数进行稀疏采样,然后对少量的采样系数进行熵编码以实现图像压缩。解压缩时,采用奇异值收缩迭代算法完成矩阵填充,从少量的采样系数中恢复出各高频子带,再进行小波反变换重构图像。实验结果表明,该算法实现简单,在编码比特率大于1比特/像素时,具有较好的压缩性能。     

运载火箭飞行状态图像箭上实时压缩技术研究

图像信息是火箭性能评估和故障分析的重要依据.提出了基于遥测信道获取飞行图像的系统方案并完成了箭上图像压缩器开发.设计了具有自适应Ⅰ帧强制插入机制的编码器结构,有效地解决了飞行异常场景突变时图像质量下降的问题.提出了结合绝对误差的自适应阈值全零块检测算法,提高了全零块检测率却不增加运算量;提出了基于全零块的快速模式匹配算法,有效降低了模式预测计算量.试验表明:提出的系统方案及开发的压缩器能利用现有遥测信道实时获取图像,提出的图像压缩算法使编码速度提高约30%-45%且图像质量基本不变(与JM13.2比),强制插入Ⅰ帧机制启动时未出现图像质量明显下降和丢帧问题.     

基于Curvelet变换的多光谱图像与全色波段图像融合

为了使融合后的多光谱Ms图像在保持原始Ms图像光谱特性的同时,最大可能地提高空间分辨率,提出了一种基于Curvelet变换的遥感影像融合算法。该算法首先采用Curvelet变换提取全色波段Pan图像的空间细节信息,然后采用基于内容的注入模型将提取的空间信息局部调整后添加到各波段Ms图像中去,得到具有高空间分辨率的Ms图像。算法在有效避免融合后Ms图像光谱失真的同时,能够显著提高融合图像的空间质量。采用IKONOS卫星遥感影像进行了仿真实验,实验结果结果表明,该算法在光谱保留和空间质量提高方面比传统的基于小波变换融合算法具有更高的性能。     

基于改进矢量量化的SAR图像压缩算法

由于SAR图像像素之间相关性比较弱,考虑到矢量量化在信源弱相关的条件下,也能取得比较好的压缩效果,将矢量量化用于SAR图像压缩中。同时,针对SAR图像纹理丰富,容易受到斑点噪声影响的特点,改进算法将区域整体图像信息从量化空间中分离出来,而且删除了每次聚类后含有最少矢量的胞腔。该算法有效的减少了量化空间大小,使生成码字分布更加合理。实验结果表明,矢量量化对于SAR图像压缩是有效的,并且,改进算法提高了图像整体压缩效果,较好的保留了点线面目标,同时在斑点噪声抑制方面做出了有益的工作。     

基于幂次变换的SAR图像Otsu分割法

通过分析合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)目标切片图像的散射特性,提出一种适用于SAR目标识别的目标切片图像分割算法。算法首先对SAR图像做相干斑滤波,通过邻域平滑处理,提高背景区域和目标区域像素幅值一致性。然后自适应地选取变换幂次,对滤波后的SAR图像做幂次变换,以进一步增强目标区域像素幅值一致性。最后直接利用一维Otsu法对变换后的图像进行分割处理。实验表明,该算法对不同散射特性的目标切片图像都能够实现较为准确的分割,且计算复杂度小,利于工程应用。     

基于空谱信息协同与Gram-Schmidt变换的多源遥感图像融合方法

多光谱和合成孔径雷达图像的融合可以保留每个数据的优势, 有利于提高土地覆盖分类精度。然而, 当前的一些图像融合方法不能完全利用原始数据的光谱信息与纹理细节。为了克服上述问题, 提出一种基于空谱信息协同和Gram-Schmidt变换的融合方法。在所提方法中, Sentinel-2A图像和高分三号(GaoFen-3, GF-3)图像分别经过不同的预处理操作。由于灰度共生矩阵能有效提取图像的纹理信息, 因此将其应用于Sentinel-2A图像以提取结构特征, 并将空谱信息协同的多光谱图像与GF-3图像通过Gram-Schmidt变换进行融合。实验采用主成分分析法和传统的Gram-Schmidt变换作为比较方法。为了确定融合算法的有效性, 采用5项评价指标(包括平均梯度、空间频率、均值、标准差和相关系数)来衡量融合图像的质量。此外, 由于随机森林具有优秀的训练速度和出色的分类性能, 将其用于土地覆盖分类。随机森林的分类精度、Kappa系数和分类结果图作为融合方法的评价标准。实验结果表明, 与单独使用原始Sentinel-2A相比, 所提方法可以将整体精度提高多达5%, 具有提高遥感卫星图像土地覆盖分类精度的潜力。     

一种快速的DEM数据无损压缩算法

为减少网络GIS海量数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）数据的存储与传输数据量,提出一种编解码快速、压缩位流具有三种嵌入（分辨率嵌入、感兴趣区域嵌入和质量嵌入）特点的DEM无损压缩算法——DFC（DEM Fast Compression）算法。选用2/6可逆整数小波分解DEM数据,对变换系数的每级分辨率数据按照区域划分分区,对每个分区子带系数的每一个位面在一次扫描中完成简单高效的自适应游程Golomb_Rice编码。实验数据表明：比JPEG2000算法编码、解码时间分别减少了61.12%和56.23%,而压缩比仅仅降低了10.91%;比SPIHT算法编码、解码时间分别减少了58.83%和50.71%,而压缩比仅仅降低了7.54%;比GZIP压缩比平均提高了74.05%;比n点最优预测算法压缩比提高了5.83%。DFC算法在保持较好的压缩性能的同时,大幅度减少了编解码时间,并且在各级分辨率具有很好的精度性能。

Abstract：

To decrease DEM data volume for storage and transmission in net-GIS,the DFC （DEM Fast Compression） algorithm for DEM lossless compression was proposed,which has three embedded characters （resolution,region of interest,and fidelity）.The 2/6 reversible integer wavelet was selected to decompose DEM data.Every resolution of the transform coefficients was partitioned into many precincts according to the area.In each sub-band of each precinct,only in one pass,the bits of every bit-plane were run-length encoded with adaptive Golomb_Rice coding which is very simple and effective.The experiments show that：compared with JPEG2000,DFC＇s encoding and decoding time decrease 61.12% and 56.23% respectively,while the compression ratio decreases only 10.91%;compared with SPIHT,DFC＇s encoding and decoding time decrease 58.83% and 50.71% respectively,while the compression ratio decreases only 7.54%;compared with GZIP,DFC＇s compression ratio increases 74.05%;compared with n neighbors＇ prediction algorithm,DFC＇s compression ratio increases 5.83%.Thus,the DFC algorithm decreases the coding and decoding time largely while maintains favorable compression performance,and has excellent accuracy performance in every resolution data.     

结合小波零树的分形图像编码

图像经多级小波变换以后系数有两大特点:一是图像能量主要集中在低频带,即在小波系数的高频子带部分会出现大量的零树;二是同方向多级小波子带之间具有相似性。根据小波系数的这两大特点,再结合人眼的特性是对高频失真不敏感,特别是对对角线方向的高频失真最不敏感,而对低频失真特别敏感的特性,提出结合小波零树的分形图像编码方法。理论分析和实验结果表明,在保证图像质量的情况下,能够获得较高的压缩比。     

极化编码脉压雷达信号的相关检测

针对相参雷达体制,提出了基于极化和相位编码的雷达信号相关检测方法。它是在用二相编码完成脉冲压缩的基础上,利用极化编码实现相关检测。该方法不但提高了雷达的检测性能,而且由于采用了新型的极化编码技术,可以提高雷达的抗干扰能力。在介绍极化编码及相关检测原理的基础上,利用理想编码信号和实际数据进行了计算机仿真,仿真结果证明了此方法的有效性。     

基于FPGA的图像无损压缩算法的实现

JPEG LS是针对连续图像无损压缩的ISO/ITU标准,它是近年来JPEG对于图像无损压缩拟订的新标准。采用FPGA硬件实现该算法可以实时压缩各种大容量图片。介绍了JPEG LS中心算法LOCO I的基本编码原理,描述了其具体的编码流程。给出了基于可编程逻辑电路(FPGA)硬件实现图像无损压缩算法的设计与实现方法,该算法具有更高的压缩比。     

An Adaptive Method of Image CompressionBased on Wavelet Analysis

1. INTroDUCTIONIn recellt years, the research on image compression and coding using wavelet transform has become a very hottOPic. It is because wavelet analysis has freedom retractility in the field of frequency. When the band of signal' is narrowl we can zoom in the resolution in order to express the signal exactly. If the band is wide, we can zoomOat the resolutinn to create the need of signal processing. Therefore.the method of wavelet analysis has a strongadaptability, and it isn't l…     

多光谱和全色图像融合适用的超复数主元加权方法

提出了一种适用于多光谱与全色图像融合的超复数主元加权方法.该方法首先对全色图像的每个像素值进行矢量化,然后对由RGB表示的多光谱图像和矢量化的全色图像分别用超复数矩阵进行表示,该表示方法考虑了由RGB表示多光谱图像的矢量性,从而避免了IHS和PCA融合方法由于忽视多光谱图像的矢量性而导致的色彩失真.通过对超复数矩阵表示的全色图像和多光谱图像分别进行超复数奇异值分解,分别获得了这两个超复数矩阵的超复数奇异值,并对得到的奇异值进行主元分析,提出了用最大特征值对应的特征向量作为权值进行加权图像融合的方法.分析和仿真的结果表明:提出的方法不存在人眼可见的光谱畸变.而用各种现有图像融合评估方法的评估结果也表明:提出的方法优于IHS、PCA和小波变换等融合方法.     

DCVS系统中基于双稀疏冗余字典的高性能解码方法

为改善分布式压缩视频感知(distributed compressive video sensing,DCVS)系统的视频帧图像重构质量,以实时视频传输为应用场景,提出了一种基于双重稀疏模型的图像解码算法。解码端由相邻的已重构关键帧产生边信息(side information,SI);根据双重稀疏模型思想,分离样本图像小波域下不同尺度的子带,分别使用K均值奇异值分解(K-means singular value decomposition,K-SVD)算法得到具有多尺度特性的冗余字典,结合梯度投影稀疏重建(gradient pursuit for sparse reconstruction, GPSR)算法,完成对非关键帧的重构。仿真结果表明,在相同压缩率下,相比传统K-SVD字典训练方法, 本文所提出的方法对应的视频帧图像重构峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)可获得0.5~1.5 dB以上的增益。