双正交小波滤波器构造及其应用于图像边缘检测

本文在总结边缘检测小波基选取原则的基础上,利用滤波器组技术,提出了具有对称性和正则性的双正交小波滤波器的构造方法,给出了滤波器的构造公式;进行了图像边缘检测实验,结果表明按本文方法构造的滤波器具有很好的图像边缘检测性能。     

双正交小波滤波器构造及其应用于图像边缘检测

本文在总结边缘检测小波基选取原则的基础上,利用滤波器组技术,提出了具有对称性和正则性的双正交小波滤波器的构造方法,给出了滤波器的构造公式;进行了图像边缘检测实验,结果表明按本文方法构造的滤波器具有很好的图像边缘检测性能.     

边界镜像对称延拓双正交小波变换矩阵的构造

计算小波变换的Mallat算法需要进行逐级分解和重构,对于有限长信号的小波变换来说,为了保证其完全重构,有必要对其进行边界延拓。基于边界周期延拓的小波变换算法极易实现,也常见于文献,而边界对称延拓较周期延拓则更适合用于信号和图像的处理,但基于边界对称延拓的小波变换矩阵实现方法却很少出现在文献中。为了用矩阵-向量乘积实现信号的小波变换,给出了一种在信号镜像对称延拓方式下,任意深度小波变换矩阵的构造方法,并证明了该延拓方式下实现Mallat算法的完全重构条件。作为实例,绘出了B ior3.3小波的分解和重构矩阵的基向量及波形图。将构造的变换矩阵用于基于小波的图像处理中,不仅可以避免逐级迭代,大大简化运算量,而且边界效应也明显减少。     

一类双正交插值小波的参数化构造及图像编码应用

研究采用了提升构造参数化的双正交小波类方法,构造了一类仅用一个自由参数表达的双正交插值小波,并推导出了其相关小波滤波器的参数表达式。自由参数为小波的优化设计提供了一个自由度,以编码增益为优化准则,构造出一种新的插值小波,其滤波器系数为二进制分数,可实现非乘法运算的离散小波变换（DWT）。实验结果表明,其图像压缩性能超过在小波变换编码领域中应用最为广泛的9/7小波（CDF-9/7）,而且计算复杂度降低了17%以上,因此,在压缩性能和计算复杂度两者之间取得了一个较好的平衡。     

新Burt-Adelson双正交小波的优化设计

根据小波滤波器的精确重构条件,推导出Burt-Adelson双正交小波滤波器组的参数表达式。该表达式参数可任意取值,因此能够随意构造具有不同特征的Burt-Adelson小波。作为构造实例,构造出一个新的有理系数Burt-Adelson小波,它具有优化的编码增益。实验表明,其图像压缩性能略低于CDF-9/7小波,但优于JPEG2000标准推荐的7/5小波;而且其提升小波变换的计算效率比CDF-9/7小波高20%以上,也优于7/5小波。     

新 Burt-Adelson双正交小波的优化设计 *

根据小波滤波器的精确重构条件 ,推导出 Burt-Adelson双正交小波滤波器组的参数表达式。该表达式参数可任意取值 ,因此能够随意构造具有不同特征的 Burt-Adelson小波。作为构造实例 ,构造出一个新的有理系数 Burt-Adelson小波 ,它具有优化的编码增益。实验表明 ,其图像压缩性能略低于 CDF-9 /7小波 ,但优于 JPEG 2000标准推荐的 7 /5小波 ;而且其提升小波变换的计算效率比 CDF-9 /7小波高 20%以上 ,也优于 7 /5小波。     

一种新型双正交小波滤波器的设计

本文提出了一种从对称正则滤波器中得到一系列对称双正交小波的新技术,其主要思路是找出所给出滤波器的一个对称互补正则滤波器,这样得到的滤波器与理想半谱带滤波器之间存在最小二次方振幅偏差。因此,从给出的正则对称滤波器,或者从已知的对称双正交小波,都可以很容易得到一系列带有更好频率选择特性的对称双正交小波滤波器组。一旦找到互补滤波器,此互补滤波器的另外一个互补滤波器也就可以以同样的方法得到。系列双正交小波滤波器源自于标准An-otonini9/7双正交小波。应用此小波滤波器来压缩著名的Lena、Barbara和Goldhill等图像,改善了峰值信噪比(PSNR)。     

可逆双正交小波变换在图象压缩中的应用

本文的重点在于研究双正交小波变换在图象压缩中的应用,分析了浮点型滤波器在无失真压缩中的可行性,同时通过对小波变换和边界问题进行的具体分析,提供了该小波变换的另一种算法,使之适合于快速的,渐进性的直至无失真的图象压缩。     

偶数长有理数对称紧支双正交小波滤波器设计

基于Daubechies紧支集小波构造方法所得到的小波滤波器多为非线性相位和无理数系数。非线性相位滤波器在图像处理过程中容易引起失真,而无理系数滤波器给小波变换的应用尤其是在算法的硬件实现方面带来不便。借助完全重构滤波器思想,进行了具有线性相位的双正交小波滤波器设计,同时通过添加消失矩特性条件,归纳推导出偶数长有理系数双正交对称紧支集小波滤波器的构造方法。以长度为8-4双正交小波设计为例,对设计方程中出现的自由变量的取值范围进行了讨论,得到了8-4有理系数双正交对称小波滤波器。     

一种基于双正交小波变换的图像数字水印算法

利用双正交小波变换在图像处理中的良好性质，提出了一种图像数字水印嵌入算法。在此算法中，对水印信号进行了置乱和逼近两个步骤的预处理，所生成的两个密钥确保了水印的安全；在嵌入水印时由于采用了取代的方式，使得提取水印时不需要原始图像的参与。实验表明，该算法能够抵抗诸如叠加噪声、JPEG压缩、几何裁剪以及滤波等常见的攻击，具有较强的鲁棒性，是一种行之有效的水印方法。     

两种整数可逆双正交小波变换的渐进性无损图象压缩性能的比较研究

整数CDF(2,2)、CDF(2,4)可逆双正交小波变换可以由加法和移位完成,运算速度快,便于硬件实现。CDF(2,2)结合SPIHT编码的无损图象压缩比与ARJ,JPEGLS,整数Haar变换结合DPCM相比分别平均提高了40%,30%,15%左右。而CDF(2,4)与CDF(2,2)的对比研究结果表明,CDF(2,4)的渐进性直至无损图象压缩性能好于CDF(2,2)。     

基于小波变换和希尔伯特包络分析的QRS波检测算法

提出一种基于双正交小波变换和Hilbert变换的QRS波检测算法。首先，通过双正交小波变换分解与重构，消除高频噪声，同时突出R峰位置，构造出有利于QRS波检测的检测层。然后，对信号求差分和希尔波特变换，进一步抑制P波、T波以及基线漂移等噪声。最后，在计算得到的包络信号上根据自适应阈值及决策规则进行R峰检测。根据MIT-BIH心率失常数据库有标注的临床数据进行验证，QRS波检测结果准确率达到99.01%，同时算法具有不错的鲁棒性和实时性。     

整数CDF(2,2)双正交小波变换结合SPIHT的无失真图像压缩

讨论了整数CDF(2,2)可逆双正交小波变换,该方法可以由加法和移位完成,所以运算速度快,便于硬件实现该方法与SPIHT以及熵编码相结合可以实现无失真图像压缩,与ARJ、JPEG、整数Haar变换结合DPCM中使用的无失真编码方法相比,压缩比分别平均提高了40%、30%、15%左右。     

简单双正交C9／7小波的提升构造

针对CDF9/7等小波的缺陷,灵活运用双正交对称滤波器的规一化和消失矩性质以及9/7小波的提升结构,构造了一组包含两个自由变量的9/7提升小波族。该小波族通过选取合适的自由变量值,得到了提升系数和滤波器系数都非常简洁,而且构造了部分系数分母为2的幂次方的C9/7系列小波,并结合滤波器理论,讨论了它们的正交性和消失矩;最后将C9/7小波与CDF9/7小波进行了对比分析,结果表明,C9/7小波在计算性能方面明显优于CDF9/7小波,而在客观质量评价和主观质量评价方面则与CDF9/7小波不相上下。     

双正交小波阈值去噪在套管检测中的应用

为解决套损检测情况图像中的噪声污染对测井解释的影响,文中分析了几种图像去噪的方法,详细介绍了双正交小波理论的提出背景、基本原理、分解与重构、阈值去噪过程,利用双正交小波的正交性、多尺度性等优点,将其应用于套损检测情况图像去噪中,在频域上对图像进行去噪处理.试验结果表明,双正交小波去噪相比正交小波去噪有效地提高了图像的质量和信噪比,同时能够最大限度地保留原有图像的边缘特征,有利于后续的目标特征提取与识别.     

一种基于FFT计算离散小波变换的方法

将小波变换和快速傅里叶变换（FFT）方法相结合,分析研究了用快速傅里叶变换计算离散小波变换的方法,总结变换结果和滤波器长度之间的移位关系,并提出通过把输入信号信号循环移位,实现完全重构的方法。这种方法计算的时间复杂度和快速傅里叶变换相当。     

基于小波变换的无驱动结构微机械陀螺信号自旋频率的提取

针对一种新型陀螺,它能敏感旋转载体的俯仰、偏航和滚转角速度,敏感信号是一种调幅波信号,载波频率是自旋频率,包络是横向角速度。实际应用中,需要精确提取自旋频率。基于此,提出了一种提取载波频率的新的方法——小波变换构造解析函数法,对自旋频率解算算法进行了理论推导,并通过MATLAB软件对噪声比为30 dB的模拟陀螺调幅波信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.033 6,小波变换相对误差为0.017 8。对三轴精密转台实时测试的横向角速度为180°/s的陀螺信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.035 9,均方差MSE为7.915 9;小波变换相对误差为0.001 8,均方差MSE为0.293 7。小波变换较Hilbert变换求解自旋频率精度提高二十倍,降噪性能和频率稳定性更好。