收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于可逆整型KL变换和FS-KFDA的复杂图像压缩与分类

卢山  
【摘要】:数字图像在当今信息领域所占比重日益增大并发挥着重要作用,因此,图像信息的处理、存储和传输在各个领域中都面临着巨大的挑战。图像压缩技术可以有效缓解图像巨大数据量的存储和传输负担。其中有损至无损渐进压缩技术在当前许多领域具有应用背景和应用价值。例如,对获取代价昂贵的高光谱图像,无损压缩对保存其源信息的价值具有重要意义;利用感兴趣区域自动提取算法和基于形状自适应整型变换的有损至无损渐进压缩技术,可以满足感兴趣区域无损而背景区域有损的需求,既能保留关键区域的信息又能尽可能减少存储数据量。本论文从可逆整型变换原理、基于可逆整型变换的图像压缩和基于感兴趣区域划分的图像压缩这三个基本方面展开对图像压缩的相关理论和技术问题的研究。 论文内容主要工作包括以下五点: 1.提出一种基于矩阵分解可逆Karhunen-Loeve(KL)变换三维彩色图像渐进压缩算法。相对于传统基于KL变换的算法,本章主要在两方面进行改进。首先采用全局选主元的矩阵分解算法将KL变换矩阵解为三角基本可逆矩阵,实现完全可逆整型变换,实验证明该方法的变换效率更近似于原浮点型变换。其次采用集合块分裂编码算法对变换系数编码,实验证明该方法是一种高效编码算法。与传统基于KL变换的算法相比,本论文提出的压缩算法既可以实现有损压缩也可以实现无损压缩,而且以全局选主元的矩阵分解算法实现整型变换,运算简单。 2.提出一种基于动态规划低复杂度可逆整型KL变换的彩色图像压缩算法。目前所应用的完全可逆整型KL变换计算复杂度很高,时间代价很大,而且其与浮点型KL变换的近似度存在一定误差,其变换精度也有待于提高。本文针对以上提到的变换方法存在的两个不足,提出了基于动态规划低复杂度可逆整型KL变换方法。通过对彩色图像的压缩实验,验证了新方法不仅大大降低了可逆整型变换的计算复杂度,变换精度也得到了进一步提升,与浮点型KL变换的近似度进一步增加。 3.提出一种基于频谱重叠KL变换的多光谱图像压缩算法。多光谱图像所包含的数据量巨大,采用普通KL变换进行整体的频域去相关操作将付出很大的时间代价,因此需要对多光谱图像数据进行频域块,再采用KL变换对其进行处理。传统的基于块的KL变换在块相邻边界处会引起谱曲线的失真。针对这一问题,提出了一种由预滤波和普通KL变换构成的频谱重叠KL变换算法,将其应用于多光谱图像压缩。实验证明,频谱重叠KL变换算法有效的解决了普通KL变换算法引起的块边界失真问题,其频域去相关性能优于普通KL变换算法,更适用于多光谱图像压缩问题,能够得到良好的有损压缩性能。 4.提出了基于特征标度核Fisher判别分析和特征提取的多光谱图像分类方法。作为基于感兴趣区域编码系统中的关键技术,形状自适应变换和编码方法多年来一直吸引了众多的关注和研究,但对感兴趣区域的自动精确提取却并不重视,如果感兴趣区域只是粗略的划分,则在形成感兴趣区域掩码的过程中则会产生冗余信息,对感兴趣区域编码算法的性能造成影响。本论文针对此问题,提出了基于特征标度核Fisher判别分析(FS-KFDA)和特征提取的多光谱图像分类方法,通过对多光谱图像成像机理的讨论,充分利用了多光谱图像的频域、空域信息和特征标度核Fisher判别分析的优越性能。通过对多光谱图像的实验表明,该方法对感兴趣区域的划分达到了理想的效果。 5.提出了结合图像帧间信息分析和FS-KFDA的极光序列图像感兴趣区域(ROI)检测算法。主要工作包括以下两点。(1)从极光序列图像的特性分析出发,研究极光序列图像所特有的属性。该图像类似于多光谱图像,每帧之间都有着相关性并包含着重要信息,这就等同于多光谱图像的频域信息。因此,除了在每帧上提取空域信息之外,重点讨论了频域上的可用信息,提出了基于离散小波变换的频域特征提取方法。(2)研究特征标度核Fisher判别分析方法在极光序列图像上的适用性,利用由空域纹理特征值和频域统计特征值组成的特征值向量对其进行训练,得到适合于序列图像特性的分类器。通过实验证明,新方法可以很好的充分利用图像所携带的信息,并能训练出性能良好的感兴趣区域分类器。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 卢洵,李世铮;分形在视频图像压缩中的应用[J];电视技术;1999年12期
2 齐美彬,杨艳芳,蒋建国;监控电路MAX706在图像压缩终端中的应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年05期
3 聂守平,魏晓燕;数字图像的奇异值分解[J];南京师大学报(自然科学版);2001年01期
4 郭小星,王益;一种基于构图分析的图像压缩策略[J];计算机工程与应用;2002年11期
5 贾厚林;Matlab环境下基于小波变换的图像压缩研究[J];无锡商业职业技术学院学报;2005年01期
6 刘军伟 ,饶妮妮;提升小波变换的FPGA设计与实现[J];微计算机信息;2005年22期
7 刘向阳;王如云;;基于新型三层误差反向传播网络的图像压缩[J];计算机工程与应用;2006年13期
8 周忠海;泮利;张奚宁;张涛;;BP神经网络及其在图像压缩中的应用[J];中国水运(理论版);2006年06期
9 周群;金瓯;吴显金;;模糊变换的图像压缩方法研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2008年02期
10 江涛;;图像压缩速率的提高和应用[J];电脑学习;2008年04期
11 王纪凤;王昌元;王世刚;王晓敏;韩彬;;小波变换在医学图像压缩中的应用[J];中国医学物理学杂志;2008年04期
12 彭玉林;;支持向量机在遥感图像分析与处理中的应用[J];通信技术;2008年09期
13 薛旭成;张淑艳;李洪法;郭永飞;;Contourlet变换在图像压缩中的应用研究[J];微计算机信息;2009年09期
14 李冬梅;;平衡多小波的构造及其在图像压缩中的应用[J];山西师范大学学报(自然科学版);2009年01期
15 柏春岚;;基于小波函数的航空遥感图像压缩研究[J];科技广场;2009年07期
16 曹磊;韦穗;;分形几何的图像压缩研究[J];模式识别与人工智能;1994年02期
17 赵雪岩,田伟;图像压缩存贮系统的设计与实现[J];纺织高校基础科学学报;1995年01期
18 张树人,周毅,林泳;指纹图像压缩技术探讨[J];现代计算机;1995年Z1期
19 朱皓,谭孝华,郑建宏;基于小波分解的矢量量化图像压缩算法[J];重庆邮电学院学报;1996年03期
20 张元亮,郑南宁,贾天旭;基于遗传算法的分形图像压缩[J];信息与控制;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶勤;陈鹰;;图像压缩对影像匹配精度影响的研究[A];第十三届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2001年
2 张锐菊;周诠;;神经网络用于遥感图像压缩的一些研究结果[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
3 潘超;李和平;陈定方;;基于行程编码的位图压缩方法的研究[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
4 克兢;侯榆青;唐升;;快速DCT为核心的图像压缩算法在DSP系统上的实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 黄福莹;黄开志;;基于矢量量化和Huffman编码的图像压缩[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
6 刘莹;李娜;冯暖;;基于数字电视信源图像编码系统的研究与设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
7 余平;马小虎;李建国;;基于LS9/7小波的图像压缩算法研究[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 王英春;苏晓宏;;小波理论在雷达图像压缩中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
9 王红亮;杨晓;赵纯;;深空探测中的图像处理技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年
10 蔡旸;吴谨;;基于DCT顺序型工作模式的JPEG算法的图像压缩的研究[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢山;基于可逆整型KL变换和FS-KFDA的复杂图像压缩与分类[D];西安电子科技大学;2013年
2 唐垚;数码相机高速图像压缩处理器的研究与实现[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2010年
3 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
4 陈升来;基于小波变换的遥感图像压缩及其DSP实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
5 狄宏;基于光学信息处理技术的多图像压缩加密与隐藏算法的研究[D];北京邮电大学;2012年
6 牛毅;基于边界模型的主观视觉图像压缩及处理技术[D];西安电子科技大学;2012年
7 屈稳太;基于小波变换的图像压缩与信号检测技术研究[D];浙江大学;2003年
8 张雷;基于超光谱遥感图像三维特征的压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
9 张薇;自动机和链编码的理论研究与应用[D];华东师范大学;2006年
10 张雄明;低内存需求的图像压缩关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 司徽东;基于小波变换的分形压缩方法研究[D];山东大学;2005年
2 杨德红;基于小波变换和人眼视觉特性的图像压缩新方法[D];重庆大学;2002年
3 李士锋;基于视觉特性选取图像压缩预处理方式[D];山东大学;2005年
4 涂立桥;小波分析在图像压缩中的应用[D];武汉理工大学;2002年
5 胡峰;小波零树编码在图像压缩及其去噪中的应用研究[D];南京理工大学;2003年
6 杨晟院;基于Essentially Non-Oscillatory方法的双正交小波变换图像压缩研究[D];湘潭大学;2003年
7 杨震伦;基于嵌入式系统的图像网络传输研究[D];华南师范大学;2004年
8 刘颖;小型数字图像系统的变换域处理[D];哈尔滨理工大学;2004年
9 徐旭东;基于DSP的多路视频图像压缩系统的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 谢岩;基于小波变换的遥感图像压缩编码研究[D];吉林大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小焦;新一代DVD图像压缩格式年内亮相[N];中国电子报;2002年
2 李晓东;TCP整型,QoS的阳光大道?[N];计算机世界;2004年
3 建明;蜡梅整型重在“三期”[N];中国花卉报;2003年
4 章信;纸浆模塑产品常见质量问题及对策[N];中国包装报;2007年
5 张建松 杨育才;造作有余 生趣不足[N];科技日报;2003年
6 程守勤;暑期整形误区多[N];卫生与生活报;2007年
7 本报记者 李继学;数字视界拓荒人[N];中国财经报;2000年
8 河北 孙玉军;巧用ACDSee压缩图像[N];电子报;2007年
9 黄湖;职场流行以貌取人[N];经理日报;2007年
10 本报记者  胡军 武晓黎;RAW 与 JPG各有千秋[N];中国消费者报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978