嵌入式小波图像编码算法的研究

分析了嵌入式零树小波编码（EZW）算法原理和特点。讨论了两个基于EZW算法的改进算法，即多级树集合分裂算法（SPIHT），集合分裂嵌入块编码（SPECK）。最后，对这些算法原理进行了比较和讨论，说明了嵌入式图像编码的研究方向。     

R-D匹配优选小波包零树图像压缩

为使R-D小波包优选算法与零树编码在量化精度上更好地匹配，对R-D小波包优选算法的寻优次序进行修改，使小波包各节点的量化精度差异不超过一位。实验结果表明，R-D匹配优选小波包零树编码可以取得与R—D优选小波包零树编码相当或比后者更好的图像压缩效果，可见R-D匹配优选算法是更适合零树编码的小波包优选算法。     

采用小波与ALCT的分层图像编码算法

针对纹理较丰富的图像提出了一种分层编码算法。该算法将图像划分成平滑层和纹理层,基于小波变换和自适应局部余弦变换(ALCT)分别编码。为提高平滑层小波零树编码的效率,本算法先对原图像进行恰当的平滑运算,然后再进行小波变换,从而增加零系数的个数。第二层利用改进的折叠运算和快速 DCT 实现残差纹理图像的 ALCT,并且提出了一种 ALCT 系数的重组方案,进而实现了重组系数的嵌入式编码。实验结果表明,本算法在未进行算术编码的情况下,与小波零树 SPIHT 算法相比,峰值信噪比(PSNR)提高了 0.4dB,并在重建图像中更好地保留了原图像的纹理特征。     

JPEG 2000算法嵌入式块编码的DSP高效实现策略

结合DSP软件流水的特点,提出了一种嵌入式编码DSP高效实现策略.对算法结构进行了优化,将符号编码和算术编码从位平面扫描循环中分离出来,然后将位平面扫描循环展开,使得算法DSP程序软件流水得以建立.通过EDMA与CPU并行工作,将算法DSP实现中的数据传输时间隐藏.此外,针对DSP的数据读写特点改进了小波系数的存储结构.通过C语言和线性汇编语言混合编程的方式对算法进行了实现.实验表明,优化后嵌入式编码的DSP实现速度提高到原来的10倍以上.     

基于小波包分解复杂度可分级的音频编码算法

提出了一种基于小波包分解的复杂度可分级的音频编码算法。该算法对信号进行复杂度可分级的不完全不波包分解,并充分利用人耳的听觉特性和不同子带间小波系数的相关性对系数进行零树编码,不仅可在低码率上获得透明质量的重构信号,而且具有复杂度可分级编,解码和多码率可分级编码的功能,可在具有不同计算能力的计算机上实时实现音频编码的解码。     

改进式背景差分算法研究

该文提出一种改进式背景差分算法,并应用于监控系统中。针对人流量较少的监控情况,提出一种基于计算机视觉的嵌入式监控系统解决方案,其以DSP DM642为核心处理芯片,可对3路视频视角同时处理。系统利用动态权值的改进式背景差分算法对视频流进行实时监控,若发现异常事件,则自动存储一段时间的视频数据,并利用H.264压缩后保存至外存中以供事后取证。由于监控算法巧妙,普通的SD卡即可替代传统的硬盘,系统精简,使用方便。试验表明:该系统灵敏度可调,非常适用于外景和内景的库房监控。     

图像压缩中的小波变换

小波变换具有良好的局部特性和空间频率特性,并且具有描述非平稳图像信号的能力和适应人眼视觉特性的良好性能。嵌入式零树小波编码(EZW)算法是小波图像编码研究的一个里程碑。针对EZW不足,提出一种有效的EZW算法改进方案。     

改进式背景差分算法研究

该文提出一种改进式背景差分算法,并应用于监控系统中。针对人流量较少的监控情况,提出一种基于计算机视觉的嵌入式监控系统解决方案,其以DSP DM642为核心处理芯片,可对3路视频视角同时处理。系统利用动态权值的改进式背景差分算法对视频流进行实时监控,若发现异常事件,则自动存储一段时间的视频数据,并利用H.264压缩后保存至外存中以供事后取证。由于监控算法巧妙,普通的SD卡即可替代传统的硬盘,系统精简,使用方便。试验表明:该系统灵敏度可调,非常适用于外景和内景的库房监控。     

带噪图像的多阈值零树编码方法

零树编码利用一固定量化阈值对系数进行扫描,而多阈值零树编码将小波分解后各子带的最大系数作为该子带的扫描阈值,将扫描阈值大于量化阈值的子带作为重要子带,反之作为次要子带。只在重要子带中判断其是否存在重要系数。针对含有高斯白噪声的图像,引入混合降噪模型对各子带的扫描阈值进行修正,有效地提高了编码图像质量和编码效率。     

混合色彩空间多信息融合的运动目标检测算法

针对传统帧间差分算法存在漏检、空洞和虚假目标等问题,提出一种改进的帧间差分算法。对几种常见色彩空间的运动目标检测效果进行实验对比分析,选取检测效果优良的色彩通道分量构建运动目标检测的混合色彩空间CbVb*。为充分利用帧间信息的相关性,根据CbVb*空间的场景像素变化特性,提出七帧帧间差分算法以获取运动目标的时域帧间差分;采用自适应阈值的Canny算子得到梯度域的运动目标边缘,将时域帧间差分与梯度域目标边缘进行融合,并对融合信息进行腐蚀和膨胀处理得到最终的检测结果。实验结果表明,改进的算法可以更准确地检测出运动目标,并具有较好的鲁棒性、适应性和实时性。     

基于双伸缩因子映射的小波分形图像压缩编码方法

本文基于小波变换研究了分形图像压缩系统.根据小波系数的能量分布特性,给出了新的小波树定义与分类方法,并在小波域内建立了具有双伸缩因子的压缩映射.在将新的压缩映射应用于图像编码过程时,结合小波嵌入式零树编码思想给出了新的小波分形图像压缩方法.数值实验给出了本文方法与已有方法的比较.     

基于频率分级的指纹图像压缩算法

指纹图像是由黑白相间的脊线、谷线排列在一起而构成的特殊灰度图像,反复出现的反差边缘、周围的背景区域使得指纹图像具备低、中、高三种不同的频率成分,本文利用小波包变换和频谱分析提出了一种基于频率分级的指纹图像压缩算法,对包含能量最多的低频子图像,采用无损差分脉冲编码(DPCM)算法;对包含能量较少的中频子图像,采用嵌入式小波零数编码(EZW)算法;对包含能量最少的高频子图像,采用集合分裂嵌入块编码(SPECK)算法。仿真实验表明,本算法在保证重建质量的前提下,压缩比平均提高了21.4%左右,逼真度平均提高了6.25%左右。     

一个改进的基于字典压缩LZW算法的研究

首先介绍数据压缩技术的发展历史和概貌,接着介绍基于字典压缩的压缩算法,着重阐述Lzw算法原理和传统编码过程.然后针对该算法进行几方面的改进,实现零搜索、动态编码,实现数据的压缩和解压缩功能,最后通过具体的压缩比较来说明改进LZW算法的特点.     

码率嵌入式高码率差分空时编码

为了提高传输码率,将具有高码率的全分集全码率(FDFR)空时码嵌入到低码率的传统差分空时编码中,提出了一种码率嵌入式的差分空时编码方法,该编码方案具有编码增益高,误码性能好等优点.仿真结果表明,与传统的差分空时编码方案(酉差分空时编码和差分空时分组编码)相比,新编码方法具有很好的误码性能,特别是在高传输码率和接收天线较多情况下,其误码性能优势越明显.     

扩展方向树的遥感图像小波包压缩算法

针对遥感图像纹理丰富、空间相关性弱,普通压缩算法容易造成高频信息丢失的特点,本文利用小波包优良的高频分析能力,提出一种结合SPIHT的小波包编码算法.该算法采用类似SPIHT算法的零树结构,通过重新定义方向树,即扩展方向树,改变小波包各节点之间的对应关系,解决小波包分解时产生的"父冲突"问题.同时,对扩展方向树的合理性进行了实验验证,并结合SPIHT算法实现了整个编解码.实验结果表明,对于富含纹理的遥感图像,在1bpp的压缩率下,该算法峰值信噪比(PSNR)超出SPIHT算法0.5-1dB,且视觉效果更好.     

基于紫外可见吸收光谱的水质检测算法研究

为实时有效地检测地表水中硝酸根离子和亚硝酸根离子的变化过程,提出一种基于紫外可见吸收光谱的水质检测算法。针对水质光谱数据受到干扰易出现波动误差的问题,采用小波变换对其进行分解以滤除高频噪声,并通过主成分分析对数据特征进行降维以防止模型复杂度较高导致过拟合。水质光谱数据经预处理后采用支持向量机对其进行建模,通过非线性自适应调整变异收缩因子对差分进化算法进行改进,并采用改进差分进化算法对水质预测模型进行参数优化。通过与采用其他常用算法所建模型进行对比分析,实验结果表明:基于该算法所建的硝酸根离子和亚硝酸根离子模型具有更高的预测精度,且其能够以更快的收敛速度使模型达到全局最优。     

基于实时帧间处理算法的爆点目标检测

探讨了在野外实时图像监测中,如何能够准确地检测出突然出现在地平线附近的爆点目标这一问题.提出了一种基于帧间实时差分处理的新的系统图像处理算法.该算法采用帧间差分,对多项图像处理操作进行算法整合,在两帧图像采集期间完成处理任务.此外,算法中为排除野外环境的干扰,提出了依据时空相关性检测的帧间多级差分方法.该方法的特点是能够排除空旷无人地区各种自然因素的干扰,且处理速度快.实验表明了该方法的实时性和有效性.     

非线性混合整数规划问题的改进差分进化算法

针对非线性混合整数规划问题,本文采用非固定多段映射罚函数法处理约束条件、用混合整数编码技术处理连续变量和整数变量,并在基本差分进化算法中加入一种新型的凸组合变异算子和一种指数递增交叉算子,由此构造出了一种求解非线性混合整数规划问题的改进差分进化算法。实验表明,所提出的算法全局收敛速度快,精度高,鲁棒性强。     

基于时域傅里叶变换的波长移相算法

基于傅里叶变换的波长移相算法，是基于时域傅里叶变换和差分技术来实现干涉图处理。这种算法主要用于实现较粗糙轮廓或台阶件的光学检测。介绍了该算法的中心思想，指出了已有的Takeda算法的缺点，提出了改进算法。叙述了新算法的实现过程并进行了误差分析，最后给出了实验结果。     

差分协作系统中的软输入软输出多符号差分球形译码

在差分协作系统中,为了解决硬判决多符号差分检测(multi-symbol differential detection,MSDD)译码过程中,部分信息丢失导致性能损失以及该算法中最大似然检测计算复杂度高的问题,提出了一种软输入软输出的多符号差分球形译码(SISO-MSDSD)算法.该算法利用球形译码思想,在一定搜索范围内计算编码比特的对数似然比(LLR),去除先验信息可获得编码比特的外信息,经内部译码器判决得到源信息.仿真分析表明,比较硬判决MAP算法,SISO-MSDSD算法性能明显提高,且在信道频偏较大时,随着分组长度增加能有效提高检测性能.此外,在低SNR区域,SISO-MSDSD算法对复杂度的改善也十分明显.因此,SISO-MS-DSD可作为一种较好的软检测算法应用于差分协作系统中.