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。     

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.     

无人机侦察图像压缩

为了减少图像数据的存储空间并高质量恢复侦察目标区域,提出了一种基于感兴趣区域分割压缩重构的新方法。首先,利用侦察目标具有规则性的特点,识别提取出感兴趣区域。然后,采用基于区域的分割算法将原图像分割成感兴趣区域(ROI)和背景区域(BG)。最后,选用基于小波变换的压缩方法,采用多级树集合分裂算法(SPIHT)嵌入式编码对分割开的ROI和BG用不同的编码比特率进行编码压缩。仿真试验证明,在同样环境下,采用本文提出的算法,感兴趣区的压缩效果比较好,恢复后图像更符合人眼视觉特性。和其他算法的处理结果比较,本文算法的图像峰值信噪比有所提高,很好地解决了高压缩比和目标图像质量之间的矛盾。     

基于ROI的海洋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: Regions Of Interest)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,其他分辨率级的高频子带的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,在中低比特率情况下,获得了比JPEG2000更好的重构图像质量,且没有明显的ROI分割痕迹。本文算法的计算复杂度较低,易于硬件实现,而且还具有自适应性和数据包独立的优点,适合于海洋监视卫星遥感图像近无损压缩应用。     

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...     

基于改进的SPIHT多小波图像压缩编码

根据CL多小波变换后系数在不同方向的分布,考虑各子带分量图像的相关性,提出了改进的SPIHT(多级树集合分裂)编码算法.通过试验表明,与标准的SPIHT编码算法相比,该算法在重构图像的峰值信噪比不降低的情况下,运算时间不到前者的56%,内存占有量小,缩短了编码时间.     

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.     

基于改进的正交FRIT的分层图像编码算法

针对直线边缘较丰富的图像,结合小波变换和脊波变换的分析优势,提出了一种新的分层图像编码算法.本算法首先对原图像进行一级小波变换,取出低频子带LL1进行小波零树编码,从而编码图像的平滑层;然后根据残差边缘层有限Radon变换系数的特征,提出了一种改进的正交有限脊波变换,用以对残差边缘层进行更有效的稀疏表示,并根据变换系数的特点,改进零树编码算法SPIHT,实现了变换系数的渐进编码.实验结果表明,本算法在码率较低的情况下具有优于小波零树编码算法的压缩性能,并且能够更清晰地重建原图像中的直线边缘.     

基于块位长的小波嵌入零块编码算法

针对小波编码算法在编码过程需要占用大量内存的问题,提出了一种基于块位长的小波嵌入零块编码算法.该算法通过以下几项措施来减少编码过程的内存占用,同时提高编码的工作效率:(1)LLn子带单独编码;(2)提出位长定义,建立块位长位图;(3)通过位长位图代替排序,细化链表,减少内存占用;(4)通过位长位图的树结构来快速搜索重要块,克服重复扫描,加快编码速度.软件测试结果表明,对一幅512 pixel×512 pixel×8 bit的图像,该算法占用的内存空间为SPECK算法的1/27;硬件实现结果显示,雷达图像质量测试完全达到国际标准;该算法在保持高信噪比的同时,有效地减少了编码过程的内存占用,易于硬件实现.     

遥感图像感兴趣区域压缩算法的研究

遥感图像在人类生活和军事领域的应用日益广泛,适合各种要求的遥感图像编码技术具有重要的现实意义。本文针对遥感图像的特点,提出将分层数的集划分算法与JPEG2000提出的感兴趣提升算法相结合,用于遥感图像行感兴趣区域压缩。根据MAXSPIHT的不足,提出了GPBSHIFT感兴趣平面提升方法。实验表明．改进的方法与无ROI和MAXSPIHT比特面提升方法相比,在码率相同时,感兴趣区域和背景的PSNR有着明显的改善。     

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.     

一种小波变换与矢量量化结合的图象压缩编码算法

本文提出了一种新的小波变换与矢量量化相结合的图象压缩编码算法.首先根据小波图象中各子带系数的带间相关性对其进行四叉树分类,然后利用同一子带内高频系数的兄弟相关性采用变换的方法进行系数重排,以产生新的树结构.最后,根据系数的重要性,利用剪枝算法从每棵树中提取一个矢量,进行矢量量化编码.试验证明,在较高压缩比的情况下,使用此方法得到的重构图象质量（视觉效果和峰值信噪比）比通常的小波压缩算法有了较大的提高.     

A robust DIBR 3D image watermarking algorithm based on histogram shape

Depth-image-based rendering (DIBR) has become an important technology in 3D displaying. Since either of the center image and generated virtual images might be illegally distributed, we need to protect both of the two kinds of images. In this paper, a histogram shape based watermarking algorithm is proposed to protect the DIBR 3D images. To make the watermarking method robust to common attacks, a pixel mean value based pixel groups selection method is presented to select several suitable pixel groups for watermark embedding. To solve the problem that the dividing of pixel groups can affect the performance of watermark extraction, the width of pixel group is determined by the maximum difference of pixel mean value between the original and attacked images. By this way, the watermark can be extracted with lower bit error rate (BER) from the attacked watermarked image. As the experimental results shown, the proposed method is much more robust to the geometric attacks and combined attacks compared with existing methods. In addition, the proposed watermarking method also has good robustness to the adjusting of baseline distance and depth image blurred.     

基于空间依存的无参考图像质量评价

为了实时监测图像质量,建立了像素小波系数的二元空间依存关系模型,并利用该模型实现了图像质量的无参考评价。首先,将RGB图像映射到HSV空间;对图像进行小波分解,并建立小波系数的二元空间依存关系模型,即以广义高斯分布来拟合小波系数的二元联合分布。然后,分析二元空间依存关系与图像质量的相关性,建立了无参考图像质量评价指标。最后,对图像质量评价指标进行了测试及对比研究。基于TID2013、LIVE及CSIQ数据库完成了测试,结果表明:基于空间依存的无参考图像质量评价指标可以对图像的失真程度进行准确分级,分级准确率达到96%以上;采用基于空间依存的无参考图像质量评价方法可以实现对图像质量失真度的准确分级。