基于FPGA+ARM架构的计算机屏幕信息记录系统

介绍了由清华大学自主研发的计算机屏幕信息记录系统的硬件架构和工作原理,该系统能接收DVI/VGA接口输入.当系统主FPGA工作频率为100 MHz时,可对分辨力为SXGA(1 280×1 024)的图像进行实时压缩(每秒25帧),对分辨力为UXGA(1 600×1 200)的图像每秒压缩17帧.经过对图像在不同码率下的压缩测试,本系统的单帧图像压缩性能与JPEG2000标准近似,优于JPEG标准.     

基于THJ2K的JPEG2000图像压缩系统

介绍了由清华大学研发的JPEG2000编码芯片THJ2K的功能和工作原理,在正常工作频率下(100 MHz),该芯片每秒可完成20帧分辨率为512×512×8 bit图像的压缩,而基于THJ2K设计的JPEG2000图像压缩系统,每秒可完成11.75帧分辨率为1 024×1 024×8 bit图像的压缩.     

空间太阳望远镜星载CCD图像压缩单元的研究

针对空间太阳望远镜(SST)卫星上海量的观测数据和在轨存储、下传能力有限的矛盾要求在轨压缩科学数据,本文在分析SST星载CCD图像压缩需求基础上,根据空间环境的限制和国内的设计研制能力,采用基于小波变换(DWT)和稀疏矩阵压缩的压缩算法,设计了星载压缩单元(DCU),并在DSP加FPGA结构的硬件平台上进行算法仿真和系统联试.测试结果表明,DCU可以在6 s内对2 048×1 024 pixels的太阳图像进行大于5倍压缩,压缩信噪比(SNR)优于26 dB,均满足SST图像压缩需求.DCU实现了星载图像处理系统的国产化设计,已通过验收.     

基于压缩感知的井下图像压缩

为了解决石油测井电视图像的实时有效传输和测井系统数据传输率低下的矛盾,提出了一种基于压缩感知的分块图像压缩方法,在满足测井系统的特殊要求,例如器件简单、功耗低、数据储存量小等,同时有效的压缩和重构图像.通过对井下图像的实验,分析压缩然后重构的图像,结果表明采用该方法能在简单的线性测量下得到高压缩比,并且重构后的图像仍能满足测井需要,符合测井系统的要求,提高了井下数据传输率.     

基于图像块整体稀疏性与流形投影的压缩成像

如何利用自然图像本身固有的先验知识来提高重构图像质量是压缩成像系统的一个关键问题.本文在压缩成像系统中融合图像块整体稀疏性与流形特性,提出了一种高质量压缩成像算法.在该算法中,图像块由字典稀疏表示,同时还可由一组与图像块位于同一低维流形上的近邻点线性逼近,从而使稀疏重建信号分布在原始信号所处的流形附近.另外本文充分利用了图像中任意位置处图像块的稀疏性先验知识,使得压缩成像算法在低采样率下能重构出质量较高的图像.     

PDVQ图像压缩芯片的设计与实现

研制了基于图像块动态划分矢量量化的图像压缩芯片.编码前芯片预测系统可根据图像平滑程度及相邻图像块的空间相关度自动调节待压缩的子图像块尺寸,在保证恢复图像画质的前提下,与恒定图像块尺寸矢量量化相比,图像压缩率平均提高27%,最大提高64%.芯片中码书为256阶16维矢量,并采用方向性分类及码字和值升序排列结构,有效减小了码字搜索范围.芯片的设计与实现基于Charter0.35μm标准CMOS工艺,最终芯片尺寸为2.08mm×2.08mm.测试结果表明,工作电压为3V时,PDVQ图像压缩芯片工作频率可达到100MHz,在该工作条件下芯片功耗为295mW,并可以满足512×512灰度图像在30frame/s下的实时编码要求.     

基于嵌入式系统的图像采集与压缩

首先简要介绍了嵌入式监控系统开发平台,接着阐述了在该平台上如何实现图像的采集与压缩,重点讲述了CMOS图像传感器的驱动和Video4Linux编程,在嵌入式Linux系统下实现了对视频图像的采集,并将其以文件的形式保存,然后对JPEG压缩算法进行了分析和实验,使得在保证图像质量的情况下,尽可能提高压缩比,以利于进行远程传输,达到远程监控的目的.最后讲解了如何在Linux系统下实现JPEG压缩,实验结果令人满意.     

一种结合空谱聚类的高光谱图像快速压缩算法

对高光谱图像进行快速压缩已经成为了高光谱遥感领域的研究热点.针对现有的高光谱图像数据量大和压缩所需运算量大的问题,提出了一种基于频段聚类+主成分分析(PCA)与空间分类相结合的高光谱图像快速压缩算法.首先利用最大相关度频段聚类算法(MCBC)将频段聚类,接着将每一类频段用PCA压缩,然后将压缩后的图像利用聚类信号子空间投影(CSSP)算法进行图像分类,最后在每一类内利用LBG(Linde Buzo Gray)算法通过矢量量化快速完成高光谱图像的编码.在不同的压缩比下进行实验,结果表明提出的高光谱图像压缩算法能在保证良好的图像恢复质量的前提下,大幅度降低运算复杂度,实现高光谱图像的快速压缩.     

基于压缩感知的高压输电铁塔图像压缩及重构研究

高压输电铁塔在线监测系统采用移动通信网络进行数据的传输,系统的运行成本与系统传输数据的流量成正比,为了降低系统的运行成本,提出了将压缩感知技术用于高压输电铁塔的图像压缩和重构。在高压输电铁塔状态监测终端对采用压缩感知对图像进行压缩,在监控中心对图像进行重构,在保证一定的高压输电铁塔图像质量的前提下,对传输的图像信息进行压缩,降低传输图像信息所需数据流量,进而降低系统运行成本。     

基于ROI自动提取的SAR图像压缩

在机载SAR应用中,基于感兴趣区域(ROI)保护的有损压缩是解决传输实时性的有效方法,而ROI的自动提取则是制约系统整体性能的关键环节.本文提出了一种基于ROI自动提取与保护的SAR图像压缩策略,首先将图像进行分解,然后在结构分量内对包含潜在目标的区域进行检测,生成敏感目标区域掩码,然后对图像的结构和纹理分量分别使用基于小波和多尺度几何分析的方法来进行压缩编码,在压缩时对ROI区域进行保护性的低损压缩,对背景杂波区域进行有损压缩.本文方法针对航拍SAR图像中易于在压缩中产生模糊的小型人造目标区域进行保护性压缩.在同样的码率条件下,恢复后的图像与标准的JPEG2000算法相比具有更好的视觉效果,适用于依赖于人眼判读与反应能力的人在回路应用.