数字电视的离散余弦变换编码算法

在图像信息的传递中,常用到离散余弦(DCT)编码.讨论了DCT编码的基本算法,并以8×8DCT变换矩阵为例来说明问题,特别是对图像信号奇异值分解的数学原理及其特性给出了较为详尽的解,并指出用光栅扫描顺序测算各块的标准差过程中,当块标准差小于设定值时,可采用DCT编码.     

基于显著性稀疏表示的图像超分辨率算法

提出了一种全新的基于视觉显著度和上下文稀疏分解的图像超分辨率算法。利用人眼视觉感知显著的区域往往趋向于高度结构化的特性,字典学习和稀疏分解过程中可以捕获更多细节特征。在字典学习部分,视觉显著区域提取出的图像样本用来训练显著字典。在先验模型的部分,由于视觉显著区域通常趋于高度结构化,基于上下文的稀疏分解被用来进一步探索相邻图像块之间的联系。实验结果表明,所提出的方法在性能上优于其他最新的方法,峰值信噪比(PSNR)增益最大。主观结果也显示,所提出的方法可以有效减少假影现象,并保持更多细节。     

相控阵超声缺陷检测数据压缩感知

为了解决超声相控阵信号采集、存储和传输中数据量大的问题,研究了压缩感知在相控阵无损检测信号和图像压缩重构中应用的可行性。首先使用5种贪婪算法对相控阵仿真信号进行压缩重构,根据百分比均方误差选取最优算法并考虑了噪声对精度的影响,结果表明压缩感知可以用低于奈奎斯特极限的测量点数准确重构原始图像;其次用人工缺陷回波信号进行实验验证,通过稀疏度计算选择适用相控阵信号的最优稀疏基,并通过5种传感矩阵的优化选择进一步提高了重构精度。实验结果尽管达不到仿真中的理想效果,但是能以少量测量值准确恢复图像,并能保证缺陷的识别,说明压缩感知算法可以有效提高相控阵缺陷检测效率。此外,在保持测量点数相同的情况下,仿真和实验都研究了不同采样率对重构精度的影响,当测量点数超过一定值时,证实了压缩感知实际与采样率无关。     

基于多层分块自适应压缩感知的图像编解码方法

压缩感知中,测量矩阵对图像进行单一采样率的压缩采样。传统的测量矩阵虽然能够获得比较好的重构效果,但因采样数目较多,故而资源耗费也较多。为了解决上述问题,提出了多层分块自适应编码算法(multi-layered block adaptive coding algorithm,MLBA)以及多层分块自适应压缩感知编解码方法(multi-layered block adaptive compressed sensing codec method,MLBACS)。MLBACS编解码方法基于MLBA编码算法,能够根据图像局部结构进行不同层数和大小的分块,并自适应分配采样率。仿真结果表明,在同等重构性能的前提下,相对于单一采样率下的压缩感知,MLBACS编解码方法能够不同程度地降低重构图像所需的采样数目。     

基于不规则区域分割及灰度排序分类的分形压缩算法

基本分形压缩分类算法多以单一特征分类且需要庞大的匹配搜索运算。首次将PCNN分割引入分形压缩,提出一种基于不规则区域分割及图像灰度排序分类的分形压缩算法。算法首先对原图像进行不规则区域分割,然后利用所得二值图像的灰度值与原图像的灰度值两个特征对图像块进行联合分类,以缩小搜索匹配的范围,提高压缩速度。实验结果表明,所提算法在保证解码质量的前提下,大幅度减少了编码时间。     

结合稀疏表示与神经网络的医学图像融合

临床辅助诊断对医学图像视觉效果提出了较高的要求,但非下采样轮廓波变换(NSCT)分解获得的低频子带系数不具有稀疏性,不利于保持源图像的细节信息。针对上述问题,提出了一种结合稀疏表示与脉冲耦合神经网络(PCNN)的医学图像融合算法。首先,通过NSCT将源图像分解成低、高频子带系数;其次,利用K奇异值分解(K-SVD)法训练低频子带系数获取过完备字典D,利用正交匹配追踪(OMP)算法稀疏编码低频子带系数,完成低频子带稀疏系数的融合。然后,利用高频子带的空间频率激励脉冲耦合神经网络,根据点火次数选择高频子带的融合系数。最后,将融合的低、高频子带系数通过NSCT逆变换重构出融合的医学图像。实验结果表明:对于边缘信息传递因子Q~(AB/F)指标,该算法灰度和彩色图像融合结果相比于对比算法约提升了34%和10%,且融合结果综合性能优于现有算法。     

合成孔径压缩感知超声成像中的高效能稀疏字典设计

针对目前常见的稀疏字典缺乏针对性,在合成孔径医学超声成像中的应用效果不佳,难以在低压缩率下保证重构图像质量的问题,本文设计了一种高效能的稀疏字典。根据超声回波信号是由发射脉冲信号经过不同延时衰减后叠加的特点,利用发射脉冲作为基函数构造稀疏字典,回波信号在该稀疏字典确定的变换域中具备很好的稀疏性,理论上能使其稀疏表示系数的稀疏度等于超声阵元接收到的反射回波数。通过FieldⅡ对简单点目标和复杂目标的仿真结果表明:在相同的重构算法和压缩率下该稀疏字典重构的平均绝对误差明显小于常见的稀疏字典,其值仅为DWT的几分之一,DFT和DCT的几十分之一,能让回波信号以更低的压缩率实现相同的恢复效果。本文最后使用体模的实际采集数据对算法的实际效果进行检测,实验结果也与仿真结果基本一致。基于该稀疏字典的压缩感知算法可以进一步减少合成孔径成像所需存储的数据量、降低系统的复杂度。     

高等级沥青公路路面裂缝图像处理技术

本文首先介绍了高等级沥青公路路面裂缝图像特征，然后分别讨论了图像增强和图像分割算法。在此基础上提出了基于模糊理论的图像增强方法。针对路面图像直方图“单峰”的性质，提出了本文所采用的图像分割方法。最后，对分割后的路面二值图像进行了“孤立”点和“孤立”块的消除处理。     

基于一种有效性函数的k-means算法

传统的K-means算法要求事先给出聚类数k值,从而导致聚类质量的下降。本文提出一种基于聚类有效性函数IG的K-means算法,该函数定义为数据特征轴总长度的平方与最小类间距的比值,当比值达到最小时对应的值为最佳聚类数k。而且,与其它有效性函数比较,IG能高效处理簇密度不同的数据集。实验证明,改进算法提高了聚类质量。     

二值数字水印的嵌入和提取

在抵抗多媒体盗版方面,数字水印技术具有巨大的应用前景。文中介绍了一种数字水印的变换域算法—基于离散余弦变换的数字水印技术。介绍了数字水印嵌入和提取的原理,分别给出了基于离散余弦变换(DCT)的嵌入和提取算法,并用MATLAB实现了二值数字水印对灰度图像的嵌入和提取。从仿真结果可以看出,嵌入水印信息后,原图与嵌入水印后的图像在视觉效果上没有明显分别,不影响图像的正常使用。