高性能、有理系数9/7双正交小波滤波器组的设计

提出了一种构造9／7双正交小波的新方法．在给定用一个参数表达的9／7合成滤波器的前提下，把双正交小波的精确重构条件表示为一个丢番图方程并求解，得到其分解滤波器，从而得到了9／7双正交小波滤波器组的参数表达式．通过设定该表达式参数为任意不同的实数，可以随意构造具有不同特征的9／7线性相位滤波器．以示例的形式构造了2种高性能的滤波器，一种具有最佳编码增益，另一种系数为二进制分数．理论分析和实验表明：前者具有与CDF9／7滤波器相同的压缩性能和较低的计算复杂度；后者仅采用移位一加就可实现离散小波变换，非常有利于超大规模集成电路的高效实现．     

基于行的整数小波变换图像压缩算法

为克服小波图像压缩中内存开销大的问题，提出一种基于行的图像压缩算法．该算法是在完成行向小波变换后以累进方式完成列向小波变换，降低了对存储容量的需求，在大数据量图像压缩上优势明显．针对基于行的特点，采用整数实现的提升格式代替传统的Mallat塔式算法，实现CDF9／7的双正交小波变换，减小了计算复杂度，加快了算法执行速度．实验表明，该算法在比特率为0．5bpp附近时，恢复图像的峰值信噪比均高于30dB．根据人眼视觉特性及小波变换特点对变换系数进行感觉量化，提高了压缩比，适用于超大图像或内存敏感的应用场合．     

7/5小波滤波器簇及其图像压缩性能研究

构造了包括BT7/5滤波器(Brislawn-Treiber)在内的7/5小波滤波器簇,依据欧几里得算法给出了7/5小波基提升格式的构造过程和提升实现算法.根据7/5小波基优化条件的要求,证明了7/5小波基的、提升系数α为0.08时的图像压缩性能最佳,该小波基为JPEG2000标准第二部分推荐使用的BT7/5小波滤波器组.BT7/5小波的系数为有理数,与无理系数的CDF9/7小波滤波器相比,具有计算复杂度低和便于VLSI硬件实现等优点.实验结果表明,若压缩比在100∶1以内,采用BT7/5小波滤波器的重构图像峰值信噪比只比CDF9/7低0.1dB,而比LT5/3(LeGall-Tabatabai)高1.2dB.因此,在JPEG2000图像压缩系统中,BT7/5是LT5/3和CDF9/7的理想替代者.     

基于分形理论的煤气管道机器人视频系统

结合煤气管道机器人的实际情况和管道成像的分形自相似特性，提出了基于分形理论的煤气管道机器人视频系统．该编解码系统非常简单，不需要进行复杂的计算；而且编解码是在两幅图像之间进行处理，不需要进行图像组的运算，所需内存很少；由于最大限度地利用了相邻两幅图像的相关形，因此在无损的情况下得到的压缩比高出普通的无损压缩2～3倍，在视频流传输中，低比特流(128bit／s)时，其PSNR也达到35dB左右，实验表明，该系统具有快速、高PSNR的特点，可以应用于实际的工业场合。     

红-黑小波变换的改进

本文从能量守恒的角度讨论了用红-黑小波变换对图像进行多层分解的问题,并在9/7小波提升算法的基础上,提出了新的红-黑小波变换,将原来红-黑和蓝-黄变换分别进行一次预测、修正的过程变成了如9/7小波提升算法中的预测-修正-预测-修正的两次预测、修正过程,并在图像压缩仿真实验中取得了峰值信噪比(即PSNR)比原红-黑小波变换高0.7dB的结果.     

基于小波变换及四元树矢量量化的图象数据压缩算法

小波变换在时域和频域具有良好的局部化性能,因而在图象压缩编码中得到广泛应用.矢量量化则因为其压缩比大,原理和算法相对简单,成为图象压缩的又一重要方法.采用小波变换与四元树矢量量化相结合对二维图象进行编码.结果表明,该方法可以获得较高的压缩比及PSNR.     

基于KLT／WT／WTVQ的三维多光谱数据压缩方法

提出了三维多谱图像数据压缩的新方法。在对多光谱图像数据进行Karhunen-Leove变换（KLT）消除谱相关性,再应用小波变换（WT）对KLT后的多光谱图像数据进行消除空间相关性。采用特殊矢量量化编码,叫作小波树矢量量化（WTVQ）编码对每个谱象数据进行压缩,获得较高的压缩性能。实验结果表明：KLT／WT／WTVQ压缩方法比KLT／JPEG和KLT／WT／FSVQ压缩方法在相同的PSNR条件下,CR提高20以上,整体压缩性能有较大的提高;在同样压缩比（CR）条件下,压缩速度提高3倍。     

一种基于小波树量化的水印算法

为了有效地保护数字媒体的版权,提出了一种基于小渡树量化的水印算法,通过计算PSNR建立水印嵌入强度和图像质量的关系,使水印算法能确定水印的最优嵌入能量来量化小波树,实现了水印不可察觉性和鲁棒性之间的折衷．同时,水印的提取无须求助于原图像,很好的实现了水印的盲检测．实验结果和攻击测试表明,提出的算法对JPEG／JPEG2000压缩、添加噪声、剪切、亚抽样、低通滤波等多种攻击有较强的鲁棒性。     

SPIHT的超光谱图像无损压缩算法

针对超光谱图像的特性及硬件实现的需要,提出了1种混合编码压缩方案.对超光谱图像序列首先进行谱间DPCM预测,再对残差图像进行(5,3)整数小波变换,最后对小波系数进行SPIHT编码.通过仿真验证该算法实现了无损压缩,压缩比平均可达2.34,优于算术编码,且算法复杂度低,易于硬件实现.     

基于复合稀疏约束的近似消息传递CS重构算法

压缩感知(CS)重构中的近似消息传递(AMP)算法通过迭代执行小波阈值操作和残差更新来快速准确地实现稀疏信号重构,但它所采用的小波系数稀疏约束并不适用于非稀疏的自然图像,尤其CS观测过程存在噪声干扰时.为此,文中提出了一种基于复合稀疏约束和AMP框架的CS图像重构算法,使用相似图像块低秩约束和双边滤波约束作为自然图像的联合先验信息,以改善图像规则纹理和边缘的恢复效果,从而提升算法的重构性能.无噪CS观测的重构实验表明,文中算法的峰值信噪比(PSNR)比仅用低秩约束的AMP算法提高了0.45 d B,比原始AMP算法高6.19 d B;而在含噪CS观测的重构实验中,对应的PSNR增益则分别是0.25和4.60 d B;无论是无噪观测还是含噪观测,文中算法都获得了更佳的主观视觉效果.     

基于小波分析的图像压缩算法应用

以提高压缩比,减少失真度为目标,给出了基于Db小波基的具体推导过程。利用Mallat分解重构比较了Db小波和9—7小波的压缩效果。因此研究对于用小波变换进行图像处理等方面都有很好的应用价值。     

JPEG2000标准下图像压缩性能研究

从理论角度详述小波基的基本特性,讨论了小波基对数字图像压缩性能的影响,总结出适合图像压缩的小波基应具有的性质.在详细分析JPEG 2000标准小波基的基础上,进行了JPEG 2000压缩效果和压缩时间实验,结果表明相同压缩比下,采用D 5/3小波基进行压缩的时间要比D 9/7小波基的压缩时间少将近20%.     

基于FPGA的十进制浮点乘法器的设计与研究

以IEEE-754r这个新的标准为基础给出了一个基于FPGA的十进制浮点乘法器模型.由于新标准的修订和十进制浮点乘法运算的应用广泛性,本模型设计在医疗和金融行业,以及图像处理技术方面具有一定的实际意义.模型采用新型BCD编码及Signed-Digitradix-4算法进行十进制浮点数分解运算.与二进制浮点运算相比,具有运算范围更宽、计算精度更高、应用范围更广等特点.     

一种多传感器图像并行融合新方法

小波包变换能够为图像融合提供非常精细的分析。但是,在图像较大时融合的计算量大,耗时长,难以进行快速、实时融合。通过对小波包融合方法在单处理机上的执行效率的分析,针对算法固有的时间复杂性和并行性,提出了一种分布存储环境下的小波包并行融合算法。该算法针对小波变换计算的数据局部性特点,设计并实现了基于Pentium PC和1000Mbps交换式以太网的机群系统的MPI(Message Passing Interface)并行环境的并行小波包图像融合方法。针对不同大小图像、以及不同的集群规模,分析了并行计算的性能。在机群系统上对算法进行实现,结果表明该算法具有良好的并行性能。     

基于小波变换的光栅投影图的压缩

研究了基于小波变换的光栅投影图的压缩．首先介绍了三维形貌测量的光栅投影图及其需要进行压缩的原因;简介可用于图像压缩的小波余弦变换技术,利用haar小波和db7小波对光栅投影图进行小波变换．按照不同的压缩比保留最大的小波系数．实验结果表明此方法能有效地压缩光栅投影图,使用压缩后还原的位棚图解调出来的物体形貌信息能得到有效的保留,而且使用不同的小波进行压缩变换的效果有着很大的区别．     

二值图像的金字塔表示和最佳级联方块编码

提出的最佳级联方块编码是一种压缩二值图像数据的方法,它实质上是将前缀方块编码的原理逐次应用于二值图像金字塔表示的相继各级,寻求编码比特数的最小值,以便获得最大的数据压缩比。     

云计算环境下浮点和整数同时多线程资源配置方法研究

云计算环境下数据规模较大,当前资源配置方法依据优先级、按照顺序对资源进行配置,具有资源利用率低、配置效率低、能耗高等弊端。为此,提出一种新的云计算环境下浮点和整数同时多线程资源配置方法,分析了计算操作和访存操作的并发性,给出云计算环境下和每片外访存load操作相应的发射执行指令数的定义,得出在相同时间段内IPM值越大,计算型与访存型操作同时执行的机会越大,资源配置性能越高的结论。依据该结论,通过IPM实现云计算环境下浮点和整数同时多线程资源配置,将较多的资源分配至IPM值较大的浮点或整数线程中,将较少的资源分配至IPM值较小的浮点或整数线程中,使得云计算环境下的共享资源得到最佳配置。利用实验测试所提方法的实际应用性能。实验结果表明,所提方法资源利用率高、能耗损失低、资源配置效率高,整体资源配置性能很高。     

整数小波变换与矢量量化相结合实现图像压缩

论述了基于提升框架下整数小波变换与矢量量化相结合的图像压缩.经仿真认为此方法可降低计算复杂度,实现快速小波变换,利用局部搜索法量化的速度高于全局搜索法,且可通过调整局部搜索范围调整恢复图像的质量,达到提高编码速度和恢复图像质量的目的。