ROI的海洋监视卫星遥感图像压缩算法

针对海洋监视卫星遥感图像的特点,提出了一种基于感兴趣区域(ROI)的自适应海洋遥感图像近无损压缩算法.对图像进行了形态Harr小波最大提升后,在一个分辨率低的高频子带中利用阈值和八邻域连通分析方法检测出目标,使用外接矩形与环面的交集来描述ROI,其他分辨率高频子带的ROI通过Mosaic放大得到.高频子带中的ROI采用Rice无损熵编码方法,非ROI进行比特平面编码.低频子带采用DPCM和Rice结合的无损编码方法.实验结果表明,该算法能有效地划分ROI,且没有明显的ROI分割痕迹.在中低比特率时,本文算法的峰值信噪比(PSNR)比JPEG2000的高2～5 dB,在高比特率时,两者的PSNR均在45 dB以上.本文算法计算复杂度低,易于硬件实现,且具有自适应性和数据包独立的优点,适用于海洋监视卫星遥感图像的近无损压缩.     

基于Le Gall 5/3小波的图像无损压缩算法研究

对一种无损压缩算法进行了研究,该算法采用整数小波对图像数据进行变换,对小波子带数据进行多级树集合分裂排序(set partitioning in hierarchical trees,SPIHT)编码,实现图像的无损压缩。探讨了图像无损压缩的极限问题,并对图像信息熵进行了估算。采用六幅标准灰度图像对该算法的压缩效果和时间消耗进行测试,结果证明,该算法运算速度快,并能获得较高的压缩比具有一定的实用价值。     

图像对比度增强的小波变换法

对图像进行离散小波变换,对分辨率较好的高频子带直接用所提出的去噪算法去噪;对分辨率较差的高频子带用非线性增益法结合去噪法增强;给出一种评价图象质量的准则.实验表明,新算法在有效增强图像对比度的同时,又能很好的抑制图像中白噪声.     

快照马赛克高光谱图像CCSDS压缩器的FPGA实现

为解决快照马赛克高光谱图像数据量大、对传输带宽要求高的问题,采用最新的CCSDS 123.0-B-2多光谱/高光谱无损和近无损压缩国际标准,实现了基于FPGA的快照马赛克高光谱图像无损和近无损压缩.通过改进BIP(Band-Interleaved Pixels)排序算法,使每个时钟周期能够动态处理一个快照马赛克高光谱样...     

医学图像感兴趣区域近无损压缩

提出了一种基于剪切波的医学图像感兴趣区域(ROI)近无损压缩算法,用于解决因小波对高维数据表示的局限性使其重构图像与原图像平均结构相似度(MSSIM)较低的问题.首先,指定感兴趣区域并把其余部分视为背景区域(BG);对两个区域分别进行剪切波变换,并选取出能够近似逼近原区域的重要系数进行去噪和初步压缩.然后,对ROI区域所选取的重要系数进行无损Huff man编码,对BG区域所选取的重要系数量化并进行Huff man编码实现压缩.最后,通过Huff man解码和剪切波逆变换实现解压从而获得重构图像.实验结果表明,与改进多级树集合分裂算法(SPIHT)相比,在相同压缩比下,提出的算法所获取的ROI重构图像与原图像ROI的MSSIM提高了4％,峰值信噪比(PSNR)是改进SPIHT算法的2.35倍;而整幅重构图像与原图像的MSSIM提高了3％,PSNR提高了28％.该算法可实现ROI和BG的相对质量可调,适用于图像存档和通信系统(PACS)中的医学图像压缩.     

红外图像对比度增强的小波域广义交叉确认法

对红外图像进行平稳小波变换,分辨率较好的各高频子带直接去噪;分辨率较差的各高频子带用非完全贝塔变换法结合去噪进行增强.实验表明,本文提出的方法在有效地增强红外图像对比度的同时,又能很好地抑制红外图像中白噪声.     

一种RL算法联合小波变换的中子图像复原方法

提出了一种基于RL(Richrdson-Lucy)算法联合小波变换以解决中子数字图像复原过程中噪声问题的方法,即是将中子数字图像首先进行小波分解,高频子带通常对应于噪声,低频子带对应于图像信息.在高频子带进行软阈值去噪处理,在低频子带应用RL算法进行图像的盲复原,最后,利用小波反变换得到复原图像.实验研究结果表明,该方法不仅提高了抑制噪声的能力,可以获得比单一采用RL算法复原效果好的复原图像,而且可以提高图像复原的速度.     

一种适合星上应用的遥感图像有损压缩算法

提出了一种高质量的遥感图像有损压缩算法,在分析了遥感图像经Daubechies双正交小波基D5/3整数小波变换后各子带小波系数统计特性和能量分布的基础上,引入了人类视觉特性,用它来控制算法中的量化方案.根据能量的大小确定不同子带对于目标识别的重要程度,选择不同的量化阈值和量化步长进行量化,并对量化后的数据采用固定比特平面编码.仿真实验表明,该算法对于不同内容和纹理的图像,在一定的压缩比下,均获得了PSNR(峰值信噪比)＞30dB的恢复图像,在不损失最低频信息的同时较好地保持了遥感图像中丰富的高频信息,实现了高质量的图像压缩,并且算法简便,快捷,所占用的存储容量小,易于硬件实现,适合于星上应用,减少了在遥感图像压缩中小目标的丢失.     

基于三维整数小波变换的高光谱图像编码方法

高光谱图像是一种数据量很大的三维图像,在存储和传输之前必须对其进行有效的压缩。本文提出了一种基于三维整数小波变换的高光谱图像压缩编码方法,首先利用三维整数小波包变换去除高光谱图像的空间和谱间冗余,然后对变换后的每个子带的小波系数构造子带重要性树,通过子带重要性树的分裂对小波系数进行三维嵌入零块编码,最后为了进一步提高编码性能,把编码输出的二进制符号送入算术编码器并结合高效的上下文模型进行熵编码。对4组场景的AVIRIS高光谱图像进行测试,结果表明该方法的编码性能略优于3DSPIHT和3DSPECK算法,同时该方法还支持高光谱图像从有损到无损的渐进传输。     

基于ROI的可变质量图像压缩算法

提出了将双门限、改进嵌入零树小波编码规则、关联模型相结合的基于ROI的可变质量图像压缩思路,该方法利用树状映射策略对图像ROI对应的小波系数进行定位.采用双门限方法提高ROI的重要位平面,由于将ROI的位置信息隐藏在数据结构中而无须对ROI的形状进行编码.实验结果表明提出的算法优于已出现的编码方法,同时能够有效控制ROI图像的质量,也达到了优先传输ROI信息的效果.     

低码率下任意形状感兴趣区域编码

针对任意形状感兴趣区域(ROI)编码算法在低码率下ROI重建质量差、编码时间长等问题,在优化的集合分裂树算法(SPIHT)基础上提出了一种适用于低码率的任意形状ROI编码方法.利用小波系数之间的空间位置相似性和所用小波滤波器的特征,以极少的码率实现了任意形状ROI掩模的描述,为提高算法效率奠定了基础;利用改进后的空间方向树结构以集合的形式测试ROI区域中更多的节点,提高了SPIHT中分类排序的扫描效率;以小波子带为单位的量化方法通过为每个小波子带选择合适的量化阈值优化了码流的输出,提高了低码率下ROI的重建质量.实验表明,提出的方法支持对多个任意形状ROI的编码;在不到0.04 bit/pixel的码率下描述出了整幅图像中任意形状ROI的掩模信息;在码率小于0.5 bit/pixel时,ROI的峰值信噪比(PSNR)比基于JPEG2000的多子带位平面平移(MSBShift)方法提高了2～7 dB,编码时间缩短了30％以上.该方法具有ROI的重建质量高、编码速度快等特点,适于在低码率下应用.     

基于3D SPIHT的高光谱图像压缩技术

将三维多级树集合分裂(3D SPIHT)算法用于高光谱图像的压缩。根据高光谱图像的特点进行波段分组以得到处理单元,对各组分别进行三维小波变换,去除谱间和谱内冗余;利用3D SPIHT算法对变换后小波系数进行编码,去除系数之间的冗余。采用整数小波和浮点小波分别进行无损和有损压缩仿真,AVIRIS和OMIS实验结果表明,在bit/pixel为1的条件下,平均PSNR比准三维方法分别高0.91 dB和1.38 dB,且算法具有嵌入式、可伸缩性等优点,但无损压缩的平均bit/pixel比基于预测的方法高0.308和0.159。3D SPIHT算法用于高光谱图像压缩可以获得较好的有损性能,但无损压缩性能逊于基于预测的方法。     

星上多通道遥感图像的实时合成压缩

针对星上图像整合电路工作频率过高而造成的成像系统工作不稳定的问题,讨论了相机结构的改进,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）平台实现星上时间延迟积分CCD（TDICCD）遥感图像实时合成压缩的方法。介绍了星上多通道遥感图像实时合成压缩的原理。针对TDICCD线阵推扫成像模式的特点,使用改进的JPEG-LS压缩算法;通过自适应量化动态地控制码率,在FPGA硬件平台上实现了图像数据的实时合成压缩。试验验证结果表明,在无损压缩和2倍压缩时,系统主时钟从原来的100 MHz分别降低为80 MHz和64 MHz,整合电路的工作稳定,恢复图像的峰值信噪比（PSNR）满足大于80 dB的要求。提出算法的存储量小,处理每行的平均时间为57.5 μs,小于相机的最小行周期63 μs,满足实时性要求。本文系统可靠性高,算法稳定,实现了星上多通道时间延迟积分CCD相机内部的实时合成压缩。     

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。     

基于游程和扩展指数哥伦布编码的任意形状感兴趣区域图像编码

给出一种上下文自适应的游程编码和扩展指数哥伦布编码.利用游程编码算法对图像小波系数及ROI掩模进行上下文自适应建模并输出三元组样本;然后扩展普通的指数哥伦布编码,使其可以编码由游程编码建模输出的三元组样本,在对小波系数编码的同时可以携带感兴趣区域掩模标记信息.由此得到一种可以区别感兴趣区域和背景区域的高效编码算法,并以...     

基于3DLMS预测的高光谱图像无损压缩算法

针对高光谱图像无损压缩比较低的问题,将三维LMS算法(3DLMS)应用于高光谱图像压缩领域,利用3DLMS算法构造了一种新的高光谱图像自适应预测模型,通过去局部因果集均值方法实现了模型优化.对不同场景AVIRIS图像的实验表明,基于3DLMS预测的高光谱图像无损压缩算法同时降低了高光谱图像的空间和谱间冗余,提高了高光谱图像的无损压缩比,同时该方法也验证了3DLMS算法在高光谱图像压缩中的可行性.     

机械振动WSNs子带峰值自适应量化融合编解码方法

针对智能运维机械振动无线传感器网络多传感器传输振动数据时面临传输数据量大及传输效率低的问题，本文提出一种子带峰值自适应量化融合编解码方法。首先，传感器节点对原始数据进行离散余弦变换以确保子带能量集中；然后提取出子带DCT系数中的离群值，并用子带峰值自适应量化方法对其进行量化以减少数据失真；最后，用字节融合与比特融合方法将多传感器的量化数据进行融合拼接以减少数据冗余。将提出的方法与其他数据压缩方法进行对比以验证本文方法的性能。实验结果表明，该方法在8个节点同时采集传输的机械振动无线传感器网络中，数据压缩比为8.335时，重构信噪比为20.486 3 dB,节省37.2%的传输时间，可以有效实现信道资源受限的机械振动无线传感器网络多传感器振动数据的融合压缩。     

基于小波变换的正则化盲图像复原算法

提出了一种将小波变换和自适应正则化方法相结合的盲图像复原算法。该算法先对退化后的图像进行小波分解,得到图像在不同子频段的信息;然后针对各个子频段内图像的频率和方向特性,使用不同的自适应正则化复原方法,在图像的低频子频段进行去模糊;高频子频段则进行抑制噪声和保边缘特征;最后通过小波逆变换得到复原后的图像。实验结果表明, MSE减少了1.60,信噪比增量为1.76,算法性能和复原效果相对空间自适应正则化方法,都有一定的提高。     

一种基于Cauchy分布的H.264宏块层码率控制算法

提出了一种精确有效的H．264宏块层码率控制算法。首先，基于H．264编码器中DCT系数服从Cauchy分布的假设推导得出H．264宏块层的码率模型；并采用线性模型利用前一帧已知的失真度和量化参数值对失真度进行预测；最后，在宏块层通过Lagrange方法最小化失真度，确定宏块的量化参数。实验结果显示，与JM8．6中采用的码率控制算法相比，本文算法不仅能提高平均PSNR，而且能显著降低比特数估计偏差，从而提高图像质量，减小比特数波动，更好地跟踪目标码率。     

数字X光医学影像压缩技术

针对数字X光影像仪(CR)影像的特点以及CR成像与成像板(IP)密切关系,提出一种基于图像阈值分割,并对分割的不同区域采用不同压缩方法的数字X光(CR)医学影像压缩技术.首先分割出暗背景区,进行中值滤波,然后行程编码,再根据IP板与X光曝光剂量的关系,将感兴趣区12bit像素降低量化级别降低为9.3bit来降低数据量,并采用嵌入式小波变换方法实现近无损压缩.实验结果表明,在高压缩比条件下,感兴趣区仍具有较高的峰值信噪比(PSNR),保征了感兴趣区的图像质量,具有良好的视觉效果.