精确质量控制的遥感图像JPEG2000压缩方法

提出了一种精确控制图像压缩质量的遥感图像JPEG2000压缩方法.根据小波变换的完全重构和子带系数量化误差统计独立特性,建立了压缩图像峰值信噪比质量指标与小波系数编码量化误差的数学表达关系式.在传统JPEG2000率失真理论的基础上,建立以压缩图像质量为目标,最小化编码码率的模型,并给出了压缩图像质量控制的码流优化截取方法.对标准测试图像以及卫星遥感图像进行实验,并与传统JPEG2000方法进行比较.结果显示,该方法具有相同的编码架构和复杂度,能够精确控制压缩图像质量,控制精度小于1％.对于序列多幅遥感图像,在相同平均码率条件下,提出的方法具有更高的整体压缩图像峰值信噪比.     

基于DCT的电网金属材料金相压缩算法

为了实现对电网金属材料的定量金相分析,加快存储和传输电网金属材料金相显微组织图像的速度,对基于离散余弦变换（DCT）的JPEG图像压缩算法进行了研究。采用基于DCT的JPEG图像压缩算法,以MATLAB图像处理工具箱为软件平台对系统进行试验。试验结果表明,所设计的压缩算法满足定量金相分析图像压缩的设计要求,既可保证有较高的压缩比,又可保证较好的图像质量,大大提高了图像压缩的效率,实现了电网金属材料金相显微组织图像数据的压缩。     

混合观测压缩感知图像多描述编码

提出一种混合观测压缩感知多描述编码方案,用于提升传统的该类编码系统的编码性能并保留其抗丢包能力.该方案采用二维离散余弦变换(DCT)观测矩阵和高斯矩阵分别对图像信号进行观测,并分别使用哥伦布码(Golomb code)及其改进的编码方案对两种观测系数进行熵编码,得到包含完整码字的二维DCT码流和仅包含部分码字的高斯观测系数码流.在解码端,利用二维DCT系数和高斯观测系数之间的相关性进行最大后验概率估计解码,成功估计出高斯观测系数的缺失码字.最后再将两种观测系数合并,采用1范数优化算法重构出原信号.针对自然图像和遥感图像的实验均表明:不同丢包情况下,用本文提出的编码方案获得的重构图像的峰值信噪比(PSNR)值比传统高斯观测压缩感知编码方案提高了2～4 dB,该方案同时还具有鲁棒的抗丢包能力.     

可伸缩视频编码中基于部分解码的率失真优化

在可伸缩视频编码系统中,原始码流经过裁剪可以提取出多个子码流.为了联合优化原始码流和子码流的编码质量,提出了基于部分解码的率失真优化算法.首先,在增强层的率失真计算中,通过对离散余弦变换(DCT)系数进行有选择截断来估计子码流对编码的影响,并建立误差扩散失真图对部分解码引起的误差扩散进行预测.在基本层的率失真计算中,针...     

基于CMOS图像传感器DCT算法的JPEG压缩研究

近年来,随着信息技术的快速发展,CMOS图像传感器迅速发展。但是,由于CMOS图像传感器传输的数据信息量巨大,严重影响了传感器系统的实时传输和存储。因此,结合CMOS图像传感器的结构、工作原理以及DCT图像压缩理论,基于JPEG压缩编码中的色彩空间转换、DCT变换、量化以及熵编码四个原理过程及其功能,实现将JPEG编码压缩方法融入到CMOS图像传感系统中。既能保证有较高的压缩比和良好的图像质量,又能极大地提高CMOS图像传感器的输出效率,促进CMOS图像传感器系统进一步发展。     

基于一维DCT的高光谱点干涉图像压缩算法

根据干涉型高光谱成像仪成像特点及光谱提取原理,提出一种基于一维DCT的压缩算法.算法首先将高光谱成像光谱仪所得的原始"像面"干涉图像序列"重组"成"点"干涉图像;然后利用光谱信息与"点"干涉图像之间的傅立叶变换关系,对点干涉图像进行直流平移后作行一维DCT变换,去除图像行内的相关性;最后将量化后的DCT系数作游程编码再送入算术编码器进行压缩.实验证明,算法总体性能高于SPIHT算法,特别是在光谱恢复精度上明显优于SPIHT.     

基于车载多媒体视音系统中图片压缩解压缩算法的研究

对计算机屏幕图像的压缩一般是直接用传统的RLE、LZW或JPEG算法.以上算法对微控制器系统中图片压缩难以达到压缩比和压缩速度的兼顾.本文提出了一种多级分块压缩算法.首先将屏幕图片分成复杂图形块和简单图形块.然后对简单块采用无失真压缩算法.对复杂块采用有失真压缩算法压缩.解压缩时对不同的块分别用逆压缩算法进行解压缩,最后再把各个块复合成一副图片.试验证明,本文所提出的压缩算法对车载多媒体视音系统中图片压缩比较大,压缩和解压缩速度快,性能优于传统的压缩算法.     

基于Matlab的JPEG图像压缩编码仿真实现

首先介绍了基于离散余弦变换的JPEG图像压缩编码算法,接着用Matlab 6.5对标准灰度图像进行仿真,并对同一幅Lena图像作不同的压缩,绘制了率失真曲线.实验结果表明,在很大的压缩范围内,在不同的压缩比和编码比特率下,重建图像的峰值信噪比都在30 db 以上,仍然能满足人们的视觉需要.对图像作不同的压缩,满足了不同的场合、不同的控制码率下要求不同的图像质量的实际需要.用Matlab做仿真实验,方法简单而且误差小,大大提高了图像压缩的效率和精度.     

航空视频图像的实时压缩算法

提出一种航空视频图像快速编码方案,在工控计算机上实现两路PAL制式彩色视频的同时实时压缩存储。方案选择离散余弦变换（DCT）来对图像去相关性,在比较各种DCT方法后,选择AAN算法进行优化改进,并给出优化的依据。方案同时优化了可变长编码(VLC)中VLC表的检索方式。通过对视频压缩算法中运算量最大的这两个算法模块的优化改进,在P4 3.0G处理器上实现8ms内压缩一帧768x576彩色图像。算法在32:1的压缩比下,PSNR值为30.18,接近小波压缩算法在该压缩比下的PSNR值,同时保证压缩质量。实验结果表明编码方案在压缩速度、压缩率与压缩质量三者间取得平衡,能很好的满足航空视频图像实时压缩的应用。     

基于DCT算法的数字水印技术研究

基于数字产品的保护问题日益重要,研究了一种用于数字图像保护的离散余弦变换(DCT)法,实现对水印信息的嵌入和检测。在水印嵌入中,首先对原始图像进行灰度处理,同时由cheby映射产生混沌水印序列,接着对灰度处理的图像进行DCT变换,然后使用一定算法找到载体的特定位置,运用IDCT变换将混沌水印序列嵌入到已经处理的载体图像当中。通过计算嵌入水印后图像的均方差、峰值信噪比等参数,对嵌入水印后的图像质量进行评价。仿真实验结果表明:采用DCT算法具有较好的去相关性、复杂性。通过对图像均方差、峰值信噪比的计算,可知该嵌入水印后的图像质量有所下降,但在允许的范围之内。     

JPEG基线压缩算法的研究与优化

对基于DCT的JPEG基线压缩算法的方法进行了优化，通过改变零系数个数和非零系数的位置可减少熵编码中间格式数据对的长度，并根据其在DCT块内的分布进一步经分离实现了Huffman码表优化。     

基于DCT变换的自适应图像水印实现

提出了一种基于DCT变换的自适应水印嵌入和检测方法。这种方法可以根据分块图像矩阵的特征,利用DCT变换的特点和自适应算法,在不同的分块区域中嵌入不同强度的水印,在图像的每个分块区域内都能实现水印强度和透明性的自适应调节。在检测水印时,还采用了一种有四级优先级的图像恢复方法,可以更好地恢复水印图像。利用这种方法成功地进行了水印的嵌入与检测,并对水印图像进行了量化攻击、JPEG压缩攻击、高斯噪声攻击和裁剪攻击检验。实验表明,这种方法可以在保证透明性的条件下,具备很好的鲁棒性,有较好的实用价值。     

基于首1游程的图像位面并行编码算法

针对宇航应用领域对图像压缩算法计算复杂度的要求,提出一种全新的"首1游程"位面编码算法。该算法将离散小波系数首1比特及以上位面用本文提出带符号自适应二进制游程算法编码,其下位面则不编码,直接输出比特值。为兼容无损压缩,算法采用了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的整数97小波变换。由于考虑了像素间、位面间的数据依赖性,该算法的数据访问次数、编码复杂度等远远低于目前算法。该算法是一种内嵌式编码算法,可通过截断码流来精确控制压缩比,支持码流的渐进性传输。试验数据显示,与CCSDS推荐的图像压缩算法比较,本算法计算复杂度显著降低,而压缩性能却略高,同时还支持位平面间独立并行编码,提高了压缩速度。该算法可以满足宇航应用中高速、高性能、低复杂、低功耗的要求。     

Compression of fluorescence microscopy images based on the signal-to-noise estimation

Modern microscopic techniques like high-content screening (HCS), high-throughput screening, 4D imaging, and multispectral imaging may involve collection of thousands of images per experiment. Efficient image-compression techniques are indispensable to manage these vast amounts of data. This goal is frequently achieved using lossy compression algorithms such as JPEG and JPEG2000. However, these algorithms are optimized to preserve visual quality but not necessarily the integrity of the scientific data, which are often analyzed in an automated manner. Here, we propose three observer-independent compression algorithms, designed to preserve information contained in the images. These algorithms were constructed using signal-to-noise ratio (SNR) computed from a single image as a quality measure to establish which image components may be discarded. The compression efficiency was measured as a function of image brightness and SNR. The alterations introduced by compression in biological images were estimated using brightness histograms (earth's mover distance (EMD) algorithm) and textures (Haralick parameters). Furthermore, a microscope test pattern was used to assess the effect of compression on the effective resolution of microscope images.     

彩色图像三维六边形离散余弦变换编码

为了适应人眼视网膜细胞的正六边形结构的排列方式并充分利用彩色图像各颜色分量间的相关性,提出了一种基于六边形采样的三维离散余弦变换方法。该方法根据传统的矩形采样和正六边形采样之间的关系来完成两者的转换; 然后在已有的六边形离散余弦变换的基础上提出三维六边形采样的离散余弦变换,并验证它的能量集中性。最后,在同一个模型下建立彩色图像的空间位置和颜色分量,并利用提出的方法分别以不同的子图大小对不同的图像进行整体变换。实验结果表明：相对于传统的矩形采样,提出方法的压缩比提高了约51.1%,峰值信噪比提高了约16.3%,从而有效地降低了彩色图像各颜色分量间的相关性。得到的结果表明,利用六边形采样技术可以提高采样率,降低编码速率。     

基于分块DCT变换的数字盲水印算法的应用

为了解决图片类信息加密易破解的问题,更好地对相关产品的版权加以保护,采用一种基于分块离散余弦变换(DCT)的数字盲水印算法。图像经分块后先进行DCT变换,从空域变换到频域,然后进行水印的嵌入和提取,最后与基于小波变换域的数字水印算法的实验进行对比。研究表明,该算法在峰值信噪比为52.588 3 dB时,可以为图像提供良好的水印透明性,且对噪声、剪切等攻击有明显的抵抗效果,同时具有良好的鲁棒性。     

基于同步挤压小波和脉冲压缩的钢轨踏面裂纹电磁超声表面波检测方法研究

钢轨踏面上的疲劳裂纹严重影响着列车行车安全。 针对如何快速有效地检测出踏面斜裂纹的问题,本文提出了一种快 速检测钢轨踏面裂纹的方法。 首先分别建立了含高斯白噪声、正弦信号加高斯白噪声干扰的数学模型,分析了编码脉冲压缩、 同步挤压小波变换和先同步挤压小波变换后脉冲压缩共 3 种信号处理方法的噪音抑制效果。 其次,为了验证上述方法对噪音 的抑制能力,使用激励频率为 1 MHz 的表面波电磁超声换能器对含裂纹的钢轨踏面进行检测。 最后,以检测得到裂纹的超声 回波为研究对象,比较了希尔伯特黄方法处理单一频率脉冲对应的超声回波信号和先同步挤压后脉冲压缩方法对应的降噪能 力和超声成像效果。 实验结果表明:本文所提方法可以获得钢轨踏面裂纹的位置信息及其数量。 希尔伯特黄变换在处理无同 步平均的原始超声回波时,由于回波信噪比低,经验模态分解(EMD)失效。 在以巴克码为激励信号且无同步平均采集的条件 下,先进行同步挤压小波变换后脉冲压缩处理,得到的超声回波信噪比相较于只采用相位编码脉冲压缩提高了 6. 82 dB,相比于 只做同步挤压小波变换提高了 11. 02 dB,能明显提升检测速度和 B 扫图像分辨率。     

二维小波变换在JPEG2000图像编码中的应用

为研究小波变换的性能,本文运用Matlab编程语言对基于二维小波变换的JPEG2000图像编码器进行分层压缩仿真,测试分解层数与量化步长对图像编码的影响,和JPEG2000中不同小波基的选择对图像压缩效果的影响。实验结果表明小波的分层压缩可以获得任意压缩比的图像,要根据图像类型和所需压缩比选用小波基。实验结果对小波变换在图像编码领域的应用有理论价值及实际意义。