高性能的9/7小波滤波器组设计

提出了一种二进制系数的9/7双正交小波滤波器组.首先对小波滤波器组的完全重构条件和双正交条件进行三角基函数变换和因式分解,然后对求出的小波滤波器系数进行优化设计,从而得到一组滤波器系数都为二进制分数的9/7双正交小波滤波器组,其离散小波变换只需采用简单的"移位-加"即可.理论分析和实验表明:改进的9/7小波滤波器组具有与CDF9/7小波滤波器组相近的性能,同时大大降低了离散小波变换的算法复杂度.因此,非常适用于大规模集成电路的实现.     

小波变换的计算机实现

小波变换是傅里叶变换的改进,在工程领域中得到了广泛应用。本文主要结合MATLAB介绍小波变换的计算机实现,包括三种类型的小波变换。文中首先介绍了连续小波变换的数值积分实现,接着介绍了多分辨率分析和Mallat算法,最后用滤波器组实现了离散网格上的小波变换和离散序列的小波变换。     

混响环境下的宽带波束形成语音增强方法

结合小波滤波器组理论和自适应波束形成技术,提出了一种基于宽带波束形成的麦克风阵列语音增强方法。该方法利用小波分析滤波器组将含噪语音信号变换到小波域;进行小波域阵列自适应波束形成;通过小波综合滤波器组重构增强后的语音信号。计算机仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于多方向àtrous小波变换的多传感器图像融合

分析和研究了非下采样方向滤波器组及具有平移不变性的àtrous小波变换的图像变换的优点,提出了一种基于多方向àtrous小波变换的图像融合方法。首先利用àtrous小波变换将待融合源图像分解成不同尺度,不同分辨率的高低频分量,再对高频分量利用非下采样方向滤波器组进行方向分解,然后采取不同的融合方法对分解的高低频分量进行融合处理,低频系数采取平均加权法融合,高频系数则采取局部梯度优先的加权法融合,最后将融合的各频带进行逆非下采样方向滤波器组变换和逆àtrous小波变换得到融合图像。实验表明,在几种不同的客观评价标准下,该方法优于传统小波域中的融合效果,能有效地消除小波变换所带来的光谱扭曲和假边缘现象。     

双正交小波变换的算子矩阵及去相关性能分析

利用基于推选体制（Lifting Scheme)的小波变换实现算法,构造出了与具有紧支集的双正交小波滤波器对应的小波变换和逆小波变换的算子矩阵,这些矩阵是大小与信号长度相等的可逆常数矩阵。这些矩阵为从理论的角度研究双正交小波滤波器的性能提供了一个工具。利用这些矩阵,从理论的角度对不同的双正交小波滤波器的去相关性能进行了分析比较研究,并和其他常用的正交变换,如DCT、DFT进行比较,给出了定量的比较结果。比较结果表明,在高压缩比的情况下,（9,7）滤波器具有好的性能,而在中等压缩比下,（5,3）滤波器有比较好的性能。     

基于CORDIC的一种参数化小波变换及其实现

论述了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现参数化正交小波变换的方法。要实现小波变换的参数化,就需要确定变换的参数空间。小波变换的参数空间由旋转角构成,而这些旋转角用于网格滤波器中的正交2×2旋转来实现小波变换的级联,参数空间被限制在简单正交μ旋转给出的一组旋转角中。实践表明,正交μ旋转是CORDIC算法中一个必要的递归步骤,通过简化的参数空间小波变换能简单的实现,其仅仅需要少量的移位和加法操作。     

基于静态小波变换的提升框架分解

静态小波变换的最大优点是具有平移不变性。该文基于小波变换的多相表示,利用多采样率滤波器理论中上(下)采样算子与滤波器的等效易位关系,提出了将传统的静态小波变换由懒惰小波变换经过有限步交替的提升和对偶提升结构来实现的方法。由于提升框架容易实现逆变换,故在处理边界中具有更大的灵活性。分析表明,与标准算法相比,通过提升分解,可减少一半计算量。     

用光学方法实现图像数据压缩时对滤波器的精度要求

为了使光学滤波器在空间频域进行小波变换时,能满足图像压缩的精度要求,通过利用光学滤波器在空间频域进行小波变换(或其他变换)来实现图像数据压缩时对滤波器的特殊要求的研究,结合人眼视觉特性(HVS)及视觉感知图像质量评价方法,推导并得出了用光学滤波器来实现图像数据压缩时的精度误差上限的估计值,从而为设计用于高质量图像数据压缩的此类光学滤波器提供了依据,仿真实验证实,光学滤波器能满足图像数据压缩的精度要求。     

基于C/C++的小波变换软件包设计与实现

该文介绍了一种面向对象、基于C/C++的小波变换软件包的设计与实现。该软件包分为三层,其中第一层基于ANSIC,第二、第三层的设计基于C++为面向对象设计。分层设计使得该软件包同时具有使用及扩展的方便性和移植的灵活性。该软件包实现了小波变换的常见基本函数,包括卷积,一维、二维小波正反变换,一维、二维小波包正反变换,各种正交小波滤波器、双正交滤波器设计,小波函数、尺度函数计算,多分辨率分析等功能。论文最后给了具体实例说明如何利用该软件包进行实际应用开发及扩展设计。     

瞬态信号的双树复小波Power-Law检测

为克服离散小波变换平移不变性差的不足,通过构造的Hilbert变换对滤波器组,实现了双树复小波变换.建立了基于复小波变换系数的Power-Law检测器.推导了检测统计量的渐近性能和偏移系数,由输入信噪比损失给出了检测器参数的选择方法.利用仿真与实测数据进行了试验,并与基于离散小波变换的Power-Law检测器进行了比较.本文提出的小波方法能很好实现平移不变性,建立的检测器具有更大的偏移系数,在相同的信噪比和虚警概率下能够得到更高的检测概率.     

Panchromatic sharpening of remote sensing images using a multiscale Kalman filter

This paper presents a solution to the problem of enhancing the spatial resolution of multispectral images with high-resolution panchromatic observations. The proposed method exploits the undecimated discrete wavelet transform, which is an octave bandpass representation achieved from a conventional discrete wavelet transform by omitting all decimators and up-sampling the wavelet filter bank, and the vector multiscale Kalman filter, which is used to model the injection process of wavelet details. Kalman modelization is exploited by spatial detail analysis at coarser scales in which multispectral and panchromatic representations are known. Results are presented and discussed on very-high resolution images acquired by Quickbird satellite systems. Fusion simulations on spatially degraded data and fusion tests at the full scale reveal that an accurate and reliable PAN-sharpening is achieved by the proposed method.     

基于小波变换估计传递函数

基于离散小波变换,提出分段频带逼近,估计传递函数.首先应用分解/综合滤波器, 引进离散小波变换,然后利用小波分频性能,给出分段频带逼近算法.     

A new approach to the design of hybrid finer directional wavelet filter bank for iris feature extraction and classification using k-out-of-n:A post-classifier

This paper presents a novel iris feature extraction scheme using two-dimensional non-separable, non-redundant, multi-scale hybrid finer directional wavelet filter bank and classification using fused post-classifier under non-ideal environmental conditions. The proposed approach overcomes limited directionality of wavelet transform. The designed filter bank converts the wavelet basis functions to a set of directional basis elements by employing the combination of designed bi-orthogonal wavelet filter bank and modified checkerboard-shaped filter bank (designed using triplet of half-band filters). The false rejection rate is reduced with the help of k-out-of-n:A rule. The proposed technique is capable to handle possible artifacts especially inaccurate iris localization, occlusion of eyelids, pupil, eyelashes, reflection on iris, non-linear deformation, head-tilt, etc. The performance of the proposed scheme is validated using CASIA-Iris V2.0, MMU1, and UBIRIS databases. Finally, the performance of proposed approach is compared with other existing iris recognition algorithms to demonstrate its potential.     

基于小波旁瓣相消器的轴承故障特征提取

为解决强背景噪声下声信号提取的轴承故障特征不显著问题,提出一种基于小波旁瓣相消器的故障特征提取方法。该方法利用小波滤波器组将含噪故障轴承声信号变换到小波域,进行小波域阵列广义旁瓣相消自适应波束形成,再通过小波滤波器组重构增强后的故障轴承信号,最后对重构增强后的信号进行包络解调并提取故障特征频率进行故障诊断。实验结果表明,该方法能够在强背景噪声下有效提取滚动轴承故障特征,并且相较于传统的延时求和波束形成器具有更好的降噪和故障特征增强效果。     

多通道小波在掌纹图象几何变换与消噪中的应用

提出了三通道小波变换的思路，解决了实际应用中获得的掌纹图象，由于采样问题而产生严重几何变形的校正问题，采用QMF的方法构造出多通道小波滤波器组，三通道小波分解后进行二插值重建对数字图象进行重采样，从而达到图象几何变换的目的，小波变换有分频的特性，在对图象进行几何变换处理的同时，也对采样效应引起的噪声（Morie条纹）进行了消除，掌纹图象经过处理后的效果令人满意，从而证明方案可行。     

Mel scaled M-band wavelet filter bank for speech recognition

A Mel scaled M-band wavelet filter bank structure is used to extract the robust acoustic feature for speech recognition application. The proposed filter bank can provide flexibility of frequency partition that decomposes the speech signal into the M-frequency band. To estimate the difference between Mel scaled M-band wavelet and dyadic wavelet filter bank, relative bandwidth deviation (RBD) and root mean square bandwidth deviation (RMSBD) with respect to baseline (Mel filter bank bandwidth) is calculated. Proposed filter bank gives 40.90 and 49.84% reduction for RBD and RMSBD respectively, over 24-dyadic wavelet filter bank. Feature extraction from the proposed filter bank using AMUAV corpus shows an improvement in terms of word recognition accuracy (WRA) at all SNR range (20 dB to 0 dB) over baseline (MFCC) features. For AMUAV corpus, the proposed feature shows the maximum improvement in WRA of 3.93% over baseline features and 3.90% over dyadic wavelet filter bank features. When applied to the VidTIMIT corpus, proposed features show the maximum improvement in WRA of 1.64% over baseline features and 4.43% over dyadic features.     

Improved voice activity detection algorithm using wavelet and support vector machine

This paper proposes an improved voice activity detection (VAD) algorithm using wavelet and support vector machine (SVM) for European Telecommunication Standards Institution (ETSI) adaptive multi-rate (AMR) narrow-band (NB) and wide-band (WB) speech codecs. First, based on the wavelet transform, the original IIR filter bank and pitch/tone detector are implemented, respectively, via the wavelet filter bank and the wavelet-based pitch/tone detection algorithm. The wavelet filter bank can divide input speech signal into several frequency bands so that the signal power level at each sub-band can be calculated. In addition, the background noise level can be estimated in each sub-band by using the wavelet de-noising method. The wavelet filter bank is also derived to detect correlated complex signals like music. Then the proposed algorithm can apply SVM to train an optimized non-linear VAD decision rule involving the sub-band power, noise level, pitch period, tone flag, and complex signals warning flag of input speech signals. By the use of the trained SVM, the proposed VAD algorithm can produce more accurate detection results. Various experimental results carried out from the Aurora speech database with different noise conditions show that the proposed algorithm gives considerable VAD performances superior to the AMR-NB VAD Options 1 and 2, and AMR-WB VAD.     

小波变换中的信号边界延拓方法研究*

研究了小波变换中的离散信号边界延拓问题,由离散小波变换后信号长度的变化引出信号边界处理问题,给出了各种边界延拓方法及其数学表达式。利用正弦信号分析各种边界延拓方法对信号进行小波变换产生的不同结果和对信号极值检测的影响,给出了相应仿真实验和重要结论。     

基于小波变换的三维医学图象压缩技术的研究

满足诊断要求的医学影像无失真压缩编码技术的研究是图象压缩编码研究的新领域,也是ＰＡＣＳ系统和远程医疗诊断系统研究的热点之一。该文正是以ＣＴ,ＭＲＩ等医疗成像设备在临床应用时一次检查产生的人体某一部位的多帧断层图象组为对象,取目前编码领域最具潜力的小波变换技术,并将小波变换由二维推广至三维,同时将二维工邓列图象组视为三维图象而开展的医学影像编码技术研究。实验结果表明,在经临床医师确认的失真门限附近,     

基于小波变换和参数滤波的音素分段算法

论文首先分析了小波的时频特性,基于该特性对语音信号进行小波域滤波,提出对听觉感知有效的频率分量,然后用参数滤波方法进行分段。参数滤波的基本思想是以一个变化的参数对信号进行滤波,得到信号在不同频带中的分量。可以证明若滤波参数以一定的规律变化,则这些滤波分量的一阶自相关表示了信号的相关结构。实验表明对上述经小波域滤波后的频率分量进行基于参数滤波的音素分段会得到较准确的分段效果。