5/3提升小波变换的仿真与FPGA实现

介绍了5／3提升小波变换相对于传统小波变换的优点,设计了一种基于FPGA技术的图像小波变换方法。相对于传统的小坡变换,提升算法不依赖于傅立叶变换,降低了运算复杂度,非常适合硬件实现。采用基于Matlab和Simulmk的设计工具DSP Builder,设计5／3提升小波变换Model,并在Quartus Ⅱ工具下进行综合、仿真和下载,在Altera CycloneⅡ系列FPGA（型号为EP2C35F484C8）上实现了5／3提升小波变换的功能。     

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。     

用提升格式构造二次平均插值小波

提升格式是小波研究的新热点，提升格式的运用有两个不同的层次，即用提升格式来实现已有的小波变换和构造新的小波，首先用提升格式构造了二次平均插值小波，并用构造出的小波对灰度图象做变换，然后对变换后的系数采用最优比特率分配的方法来做编码，取得了与JPEG2000推荐的D9/7双正交小波图象编码基本一致的结果，但是，二次平均插值小波的提升格式要比D9/7双正交小波的提升格式简单得多，这意味着消耗的计算资源也少得多。     

离散小波变换算法剖析及其通用程序实现

针对小波变换工程应用软件开发需要,结合Mallat算法原理分析介绍了离散小波变换的主要功能步骤以及程序设计技术的关键问题.算法采用Delphi语言实现,大量数据验算表明,程序运算中间及最终结果和用Matlab小波工具箱编写的小波变换程序执行情况完全一致.主要算法均以子函数形式给出,便于研究人员把在Matlab中开发的小波变换应用算法成果转化为其它高级语言程序,构建独立的专用软件系统.     

基于提升方案的整数Deslauriers—Dubuc（m,n）插值小波变换结合SPIHT应用于图象无损压缩性能的研究

研究了基于提升方案的Deslauriers-Dubuc(m,n）插值小波变换结合SPIHT应用于图象无损压缩编码的性能，实验结果表明，基于提升方案和整数运算的插值小波变换是整－整可逆变换，适于快速的，渐进性的直至无损图象压缩，无损压缩性能远好于Huffman,WinRar,Raw WinZip,JPEGLS,以（4，4）插值小波为例平均而言压缩比较分别比上述编码方法提高了63％、49％、46％，34％左右，由于实现的可逆小波变换是基于整数运算的，可由加法和移位完成，运算速度快，便于运态图象编码及硬件实现。     

多小波变换的提升格式及其在图象编码中的应用

在简要介绍提升格式和多小波之后，提出了一种新的实现多小波变换的提升格式模型，由于这个模型主要由若干个单小波变换的提升格式搭建而成，因而不必自己推演提升格式的内部结构和参数，另外，这个模型还可以根据实际应用的需要选用不同的单小波，该文还给出用D9／7双正交（单）小波变换的提升格式构造的多小波变换的实例，并把这样构造的多小波变换应用于图象编码，结果表明，该方法可取得比常用的GHM多小波图象编码更好的效果。     

(5,3)整数小波正变换的FPGA实现研究

小波变换的应用越来越广泛,但其需要大量的计算,因此小波变换的硬件实现则成为小波实时应用研究的一个基础而关键的问题.本文阐述了一种（5,3）整数小波正变换的FPGA实现设计,包括（5,3）整数小波变换算法,该算法正变换的FPGA实现结构,以及有关VHDL程序的时序仿真和逻辑综合结果.本设计通过数据的移位运算简单而快速地实现了数据的乘除运算及取整操作,通过各种数据寄存或锁存实现了处理数据的缓冲和小渡变换的并行和流水线处理,通过设计多级的控制状态机实现了小波变换的复杂时序控制.实验结果表明,整个系统处理快捷,节省内存,能对任意尺寸图像进行小波变换,同时可实现了小波的多级变换.本设计可移植于各种用FPGA实现的小波变换图像处理硬件系统中,也可与其它IP核构成SOPC系统.     

量子Daubechies-D（4）小波变换算法及应用研究

由于量子计算相比经典计算具有突出的优越性,设计基于通用量子语言Q_language的量子Daubechies-D（4）小波变换算法对于小波变换的应用和量子算法的完善具有重要的意义。文章分析了Daubechies-D（4）小波变换过程,给出了量子Daubechies-D（4）小波变换算法的Q_language语言描述,并分析得出其时间和空间复杂度,给出了实现量子Daubechies-D（4）小波变换应用方法。     

用FPGA实现(5,3)小波变换

小波变换是当代信号处理技术常用的数学方法之一，它在视频压缩方面也有很好的前景，根据Daubechies等人于1996年提出的整型小波变换方法，用FPGA设计并实现了4层整数（5，3）小波变换，硬件实现结果与软件实现结果基本一致。     

提升小波变换的数据并行计算方法研究

研究了基于SIMD PE阵列对G级像素帧进行9/7提升小波变换的数据并行计算实现方法.首先,在分析9/7提升小波变换运算公式的局部计算特点的基础上,提出了 PE状态标识法和基于PE标识的条件计算方法;其次,提出了SIMD PE阵列的虚拟化实现方法.研究表明,该方法提高了计算的并行度和规则性,并行度仅受限于阵列的规模且具...     

基于提升整数小波变换的虹膜识别

提出了一种基于小波提升方案的虹膜识别算法。与传统基于卷积的小波变换方法相比,该方法在特征提取上计算简单,运算速度快,而且实现的是从整数到整数的变换,更有利于虹膜信息的量化。先对虹膜图像进行提升整数小波变换,然后对子图进行量化编码得到特征,采用屏蔽了噪声位的汉明距来进行模式识别。实验结果表明,基于提升整数小波变换的虹膜识别方法在识别率和等错率方面都能达到好的识别效果,在特征提取速度上也得到了较大提升,更能满足实时性的要求。     

基于提升方法的脉搏波信号处理

小波变换在信号处理中有着广泛的应用,但是传统的小波变换依赖于傅立叶变换,有大量的卷积运算,运算速度较慢。文章讨论了第二代小波变换的原理,并采用第二代小波变换来处理脉搏波信号。提升算法是构造第二代小波的关键技术,它不依赖于傅立叶变换,可实现整数小波变换,大大提高了运算速度。通过分析提升算法的基本原理,尝试用第二代小波变换对脉搏波信号进行去噪处理;并介绍了小波软阈值法和硬阈值法,分别采用这两种方法进行降噪处理,将结果与传统小波变换处理的结果进行比较,得到了令人满意的效果。     

基于小波的信号突变点检测算法研究

本文利用小波多分辨分析的特性将突变信号进行多尺度分解,然后通过分解后的信号来确定突变信号的突变位置。Lipschitz指数被用来定量描述函数的奇异性。当小波变换尺度越来越精细时,小波变换模极大值信号突变点的衰减速度取决于信号在突变点的Lipschitz指数。小波变换不仅可以确定突变点发生的时间,而且可以进一步判断突变的性质。     

透射波CT中小波算法的研究

提出了一种用于透射波CT中的小波卷积重建算法，并构建了离散的小波变换及CT图像重建算法，该算法在实际应用时迭代次数少、运行速度快，优于传统的Radon变换重建算法，并可利用计算机语言进行编程实现。实验结果表明，该算法在图像重建中具有运算速度快、重建图像细节准确等特点。     

基于提升格式小波变换的涡街信号处理方法

提升格式是一种完全在时域上构造小波的方法,其基本思想是以一个简单的多分辨率分析为起点,通过提升或对偶提升,得到满足一定性质的多分辨率分析,同时能够减小进行小波变换的计算量,提高算法实现的运行速度。该文应用小波提升原理,研究了基于boirS／3小波滤波器的提升格式算法,并将算法应用于涡街流量信号的处理,提取代表流量信息的涡街信号频率,并且相比第一代小波变换,该算法具有计算简单、运算量小的特点。     

一种基于提升小波变换的快速图像融合方法

目前，多尺度分解的方法已开始应用于图像融合．针对基于传统的多尺度分解的融合方法运算速度慢、对内存的需求量大，不适于实时应用的局限性，提出了一种新的基于提升小波变换的快速图像融合算法．多个源图像分别进行提升小波分解，使用恰当的融合规则合并各尺度对应的分解系数，通过提升小波逆变换得到复合图像，实验结果表明，提出的算法无论在执行时间还是融合后的图像质量上都优于传统的方法，有广泛的应用前景，特别适用于实时系统。     

基于小波包变换的非线性信道均衡器

针对严重线性失真和轻度非线性失真的数字信道，为了提高基于最小均方误差算法的判决反馈均衡器的收敛速度，首先提出用一族正交小波包基函数来表示非线性信道判决反馈均衡器厦其输出，然后给出基于小渡包变换的非线性信道自适应均衡算法。该算法实现了小波包与非线性信道模型的结合，在计算量增加不多的前提下，利用小波包对小波空间的进一步划分以厦比小波变换更强的去相关能力来减小输入信号相关阵的条件数。对典型非线性信道模型的仿真结果表明，该算法可有效提高均衡器的收敛速度。     

基于提升算法的图像小波特征提取分析

讨论小波变换以及提升小波变换的基本原理和变换过程。利用2种变换分别实现了对同一图像库的特征提取,并利用支持向量机（SYM）进行分类。结果表明,与传统的小波变换相比,提升小波变换对于图像特征的提取同样是有效的,另外由于其独特的变换构造,使得计算量大大降低,计算时间显著减少,具有很大的实用价值。     

灰度图像匹配的快速算法

提出了一种基于小波变换和投影特征的图像匹配的快速算法．先在若干级小波变换的低频图上利用投影特征、序贯相似性算法等手段得到一个可能的匹配点的集合,然后对该集合上的点在原图上作匹配运算,得出准确匹配位置．该算法大大提高了运算速度,同时又保持了匹配的精度,可以满足实时性的要求。     

基于提升的二维离散小波变换优化算法与DSP实现

二维离散小波变换是小波处理图像的关键算法。随着人们对多媒体信息需求的日益增长,处理速度正变得越来越重要,传统的先行后列式的二维离散小波变换计算方法具有变换速度慢,不能充分利用硬件设备的缺点。讨论了一种基于小波提升算法的、行列并行的二维离散小波变换改进算法,该算法具有运算速度快、占用内存少的特点,特别适用于嵌入式系统的需求。同时,基于TMS320C6000 DSP平台讨论了它的软件实现方法,经比较可比传统计算方法提高效率20%左右。