基于对抗样本的深度学习图像压缩感知方法

压缩感知是研究数据采样压缩与重构的信号处理新理论,近年来研究人员将深度学习运用到图像压缩感知算法中,显著提高了图像重构质量.然而,图像信息常与隐私关联,高质量的重构图像在方便人们观赏的同时,带来了隐私保护的问题.本文基于深度学习理论,提出一种对抗的图像压缩感知方法.该方法将压缩理论和对抗样本技术统一于同一个压缩感知算法,通过设计损失函数,联合重构误差和分类误差来训练压缩感知深度神经网络,使得压缩感知重构样本同时也是一个对抗样本.因此,重构图像在保证重构质量的同时,也能对抗图像分类算法,降低其识别率,达到保护图像隐私的效果.在Cifar-10和MNIST图像集上进行的实验结果表明,和已有的压缩感知方法相比,我们提出的对抗压缩感知方法以损失仅10%的图像重构质量为代价,使得图像分类精度下降了74%,获得了很好的对抗性能.     

顺序小波包图像压缩感知方法

针对压缩感知中测量次数不确定的问题,提出了顺序小波包图像压缩感知方法.该方法选用小波包变换分解图像,降低信号稀疏度,将图像划分为大小相等的小波包系数块,利用小波包系数块数学期望与稀疏度之间的关系,对初始采样信号y0的长度进行预测;同时变长设置顺序压缩感知过程中采样信号y1,…,yn的长度,来减少解压缩端重构次数以及两端的通信次数,从而解决传统顺序压缩感知方法中存在的不足.实验表明该方法在重构次数和重构精度上优于传统顺序压缩感知方法.     

基于多方向正交匹配追踪的压缩感知图像重构算法研究

针对压缩感知中图像信号的压缩比较大、重构效率较低的问题,提出一种基于正交匹配追踪的压缩感知图像重构算法。该算法在图像压缩阶段,利用测量矩阵对目标图像进行二次测量,进一步缩小压缩比。在图像重构阶段,将单次循环的正交匹配对象由一维向量拓展到二维矩阵,利用多方向正交投影对压缩数据进行图像重构。仿真实验结果表明,在缩小压缩比的情况下,可较准确地重构出原始图像;并且显著提高重构效率。     

数字图像的NLEMD分层压缩研究

二维限邻域经验模式分解(NLEMD)通过设定最大邻域(时宽)和采用邻域内局部自适应均值算法代替包络均值算法对图像进行分解,克服了以往EMD分解算法出现的灰度斑现象,改善了分解图像的质量。采用NLEMD算法进行图像分解,并基于当前普遍使用的JPEG图像压缩标准提出了数字图像分层压缩的算法。实验结果表明算法在确保重构图像较高质量的前提下,各层图像都实现了较高的压缩比率,对图像的分层压缩与传输的实现具有较高的实用价值。     

基于小波分解和分形迭代的图像编码新方法

综合利用了位图压缩、小波分解、分形迭代与霍夫曼编码技术,提出了一种图像压缩的新方法。该方法采用位图平面分解进行第一步压缩,然后对位图压缩后的图像进行正交小波分解,利用相同尺度和不同尺度上的局部相似性构造迭代函数系统,最后对所有参数进行霍夫曼编码,实验结果表明这是一种有效的图像压缩方法。     

基于小波分解和分形迭代的图像编码新方法

综合利用了位图压缩、小波分解、分形迭代与霍夫曼编码技术,提出了一种图像压缩的新方法．该方法采用位图平面分解进行第一步压缩,然后对位图压缩后的图像进行正交小波分解,利用相同尺度和不同尺度上的局部相似性构造迭代函数系统,最后对所有参数进行霍夫曼编码．实验结果表明这是一种有效的图像压缩方法     

基于K-SVD 字典学习的岩心图像压缩感知重构

针对传统方法进行岩心图像压缩感知重构时,在低码率下容易产生细节丢失的问题,提出一种基于 K-SVD( K-Singular Value Decomposition) 超完备字典学习的压缩感知重构算法。首先根据分块压缩感知理论,将 岩心图像分块,采用高斯随机矩阵对相应层级的图像块进行观测,得到对应的观测值块,然后用MMSE ( Minimum Mean Squareerror Estimation) 方法获得初始解的估计并利用提示小波进行滤波,通过全局阈值的思想 得到自适应阈值,最后利用K-SVD 字典结合Landweber 迭代实现压缩与重构。实验结果表明,与传统方法相 比,在相同的采样率下获得的重构图像能较好地保留岩心图像的纹理信息,重构岩心图像的PSNR( Peak Signal to Noise Ratio) 值提高约0． 1 ～ 0． 8 dB。     

基于小波变换的SAR图像自适应子带编码算法

为降低大数据量SAR图像对传输带宽和存储空间的要求,必须对SAR图像进行高效压缩.基于小波变换的传统SAR图像压缩方法只对低频子带进行分解处理,造成SAR图像处于中高频子带的重要纹理信息丢失.针对上述问题,提出一种基于小波变换的自适应SAR图像压缩算法.首先对图像进行小波软阈值消噪预处理,然后依据能量指标,进行子带重要性判定,对认定为重要的子带进行深一层次分解,分解完成后对所有子带进行恒定比特率条件下的最小误差量化,实现对图像的自适应压缩.仿真实验表明:该算法能很好地保护SAR图像的高频细节,提高了信噪比.     

固定压缩字典与分形图压缩编码

分形图像压缩字典是实现分形图像压缩编码的关键因素，而由Barnsley设计的传统的分形图像压缩编码字典的最大缺点是压缩字典随着压缩图像的变化而变化，因此，每压缩一幅图像，都要花很长时间去优化分形图像压缩字典，以便提高压缩编码的速度和保证重建压缩图像的质量。针对这一缺点，本文根据统计规律设计一个固定压缩字典对分形图像进行压缩编码，彻底地改变了Barnsley实现分形图像压缩编码使用变化压缩字典的方法。实验结果表明，固定压缩字典能快速地实现分形图像的编码，并具有部分分形图像的解码优点。     

压缩感知在感兴趣区域编码中的应用

针对面向目标探测识别的无线图像传输应用,为了解决探测识别任务对图像质量的高要求与无线信道带宽约束之间的冲突,提出一种基于压缩感知的编码方法。鉴于压缩感知优秀的抗干扰特性,利用其进行图像压缩,并将位平面提升技术引入压缩感知。首先,对图像进行分块压缩感知,然后,对获得的信号进行量化、位平面分解;然后提升感兴趣区域位平面,并分别给出3种不同的感兴趣区域位平面编码方案;最后,在解码端通过解码、阈值迭代法重构,得到感兴趣区域质量优于背景的重构图像。实验结果表明,在相同码率下,重构图像的感兴趣区域PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)高于通常的压缩感知编码方法,验证了方法的可行性和有效性。因此,基于压缩感知的感兴趣区域编码方法能够提高无线图像传输效率,从而更好地满足目标探测识别的需求。     

基于VC6.0的数字图像压缩平台设计

利用VC6.0设计了一个数字图像压缩平台.数字压缩平台能对8位灰度图像或24位真彩图像做基于几何不变量压缩、JPEG压缩和分形压缩处理,并能以对话框的形式给出图像的压缩比(CR)和峰值信噪比(PSNR),同时能将原图像和解压后的图像显示在不同的窗口中,供用户进行图像压缩效果的分析和性能比较使用.     

基于残差集的CFA图像序列无损压缩新算法

提出了一种基于残差集的颜色滤波阵列(CFA)图像序列的无损压缩新算法.通过构造CFA图像序列的残差集,去除图像序列间的数据冗余;设计了一种最佳可逆滤波器对残差集图像进行通道分离滤波,去除图像内的冗余信息,提高CFA图像压缩性能.将该算法与通道分离滤波JPEG和PNG算法进行了对比,结果证明,残差集无损压缩算法具有最高的数据总量压缩比、最低的平均压缩率和最好的重建CFA图像峰值信噪比.     

DPCM与小波变换结合的医学图像无损压缩

为了解决经典无损压缩方法效率较低的问题,提出了改善医学图像无损压缩效率的方法,并对此方法的原理和算法实现作了详细的介绍和分析.简述了医学图像无损压缩的基本步骤,对差分脉冲编码调制(DPCM)在无损压缩中的作用进行了分析和实现,并在此基础上,提出将整数小波变换与DPCM相结合的医学图像无损压缩方法.通过对比和分析实验结果可知,采用该方法进行的医学图像无损压缩具有算法简洁、压缩比高,实用性强等特点.     

用于无线内视镜系统的基带处理专用集成电路

为了降低无线内视镜系统的功耗以延长工作寿命,提出并实现了一种用于无线内线镜系统的数模混合的基带处理专用集成电路。该专用集成电路集成了准无损图像压缩、双向通信控制和电源管理等功能。由图像滤波器及JPEG-LS编码器组成的低功耗高性能的图像压缩算法能完成对原始Bayer彩色滤波阵列格式的图像的实时压缩。该数模混合芯片的设计通过了FPGA验证,并采用0.18μm的CMOS工艺流片。测试结果表明该芯片能有效地降低内视镜系统48%的整体功耗。     

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．     

A Low Complexity and High Efficient Method for Image Compression with Bayer CFAs

This paper presents a novel method of lossy image compression for digital colorful image sensors with Bayer color filter arrays (CFAs) based on an analysis of existing compression-first methods. An improved compression and decompression structure is described. The captured CFA raw data are firstly lowpass filtered in RGB space by a smooth filter followed by a down-sampling operation. Next, the data are transformed from RGB space to YCbCr space. Lastly, the filtered data in YCbCr space are compressed directly before full color interpolation to avoid redundancy. The presented method can provide a lower compression ratio and has lower complexity than both conventional interpolation-first image compression methods and other similar existing compression-first methods.     

一种密文域医学图像可逆信息隐藏算法

鉴于图像的密文域可逆信息隐藏在安全云计算和隐私保护方面的重要作用,为了提高信息嵌入率,结合医学DICOM图像像素深度高、像素分布连续性高的特点,提出了一种结合两种压缩算法的密文域医学图像可逆信息隐藏算法。首先发送方对图像进行预处理,根据像素中高位比特连续为0的数量嵌入标记信息,腾出高位的冗余空间;然后用一种特殊设计的块加密算法进行加密,在保证明文信息不被泄露的同时保留了部分图像相关性;接着嵌入方根据标记信息,在对应位置嵌入额外信息;此外,为了进一步提高嵌入率,嵌入方还可以利用图像像素的相关性,在块内进行做差,并压缩实施信息嵌入。实验结果表明,该算法不仅具有较高的信息嵌入率,同时还有较好的安全性表现。     

井下电视图像压缩技术

测井电缆的数据传输带宽非常有限,图像压缩是井下电视研制的关键技术.基于小波变换的井下电视图像压缩系统通过小波变换、子带编码、自适应量化和熵编码进行图像压缩,采用质量盒控制、背景对比度控制和场频控制技术,实现了较高的压缩比.该系统采用DSP控制技术和图像压缩专用芯片,使图像压缩比和数据流量易于控制,适用于单芯电缆、多芯电缆和光电测井电缆的图像传输.图像解压缩回放过程中采用了插场技术,实现了PAL制式视频50场/秒的实时运动图像播放速度.     

核电站DCS系统历史数据压缩算法的研究

本文通过对有损压缩和无损压缩的分析,给出一种二次数据压缩方法,统一有损压缩和无损压缩的应用,对历史库的数据进行压缩。试验表明,此方法到达了数据压缩的目的,又完整地保留了逻辑压缩后的数据信息。     

Fractal block coding: A new method

Fractal image compression^[1] is a completely new method to compress images by searching and exploiting the self-similarity of the whole image^[2]. Fractal Block Coding (FBC) is a practicable fractal coding scheme with annoying slow encoding speed^[3]. In this paper, we classify the image blocks by Classified Vector Quantization (CVQ) technique and present an Adaptive Block Truncation Coding (ABTC) scheme to process the midrange blocks in the image. By this method, we reduce the encoding time to one forty-fifth comparing to ordinary FBC method with little change in compression ratio and a little decreased coded image quality. Supported by The funds of National Education Committee for education reforment Yi Jun: born in Dec. 1972, Master of science