学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于小波变换的图像压缩算法研究与应用

作　者: 蔡文寰
导　师: 董有尔
学　校: 山西大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 图像编码小波变换数学形态学图像实验
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 113次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着多媒体技术与网络技术的飞速发展,图像通信已逐步进入人们的生活,由于图像信息量极大,直接对原始图像进行存储、传输都较为困难,因此,图像处理的关键技术是对图像的压缩编码。图像压缩的目的是在保持一定图像质量的条件下尽可能提高压缩比,而小波变换编码是近年来广泛应用于各种场合下的图像压缩编码方法,本文以小波变换编码为基础,结合数学形态学编码算法,提出了一种新的小波编码算法,在VC++6.0环境中实现了该压缩编码算法,并将该算法移植到自行开发的图像采集、处理实验系统中,应用到山西大学近代物理实验教学中,为2004级基地、光信等专业的本科生开设了数字图像处理等实验项目,达到了预期效果。具体工作如下:(1)本文首先对图像压缩编码的发展、图像编码的主要方法、图像编码性能的评价标准进行了研究,并对小波变换理论进行了比较全面的阐述,在此基础上探讨了小波变换实现图像数据压缩时的一般步骤。并根据数字图像的特征和图像压缩的要求,分析了小波变换在这一领域中应用的可行性和有效性。(2)对图像小波变换系数的分布特点和变换后的能量分布进行了详细讨论,并在此基础上深入分析了EZW(嵌入式零数编码)算法的特点及性能.基于小波变换的EZW压缩算法具有优良的压缩性能,系统实现难度低,对目前的小波图像编码产生了重要影响。但EZW未能充分利用小波系数成簇分布特点,随着压缩比的增加,会引起编码效率的下降。基于小波的数学形态学编码算法可以对成簇分布的小波系数直接进行编码,通过设置显著系数阈值,将EZW与数学形态学编码算法有效结合,提高了图像压缩编码效率。(3)改进后EZW算法的核心思想是,当显著系数阈值较大时,图像小波显著系数分布较为稀疏,使用EZW算法编码;当阈值较小时,小波显著系数分布呈簇,使用数学形态学编码。在理论分析的基础上,通过实验逐步确定出合适的显著系数阈值,在VC++6.0环境下将其实现,达到较好的编码效果,说明改进后算法充分地利用了小波系数分布特点,进一步去除了码流中的冗余。(4)随着图像技术在各个领域的广泛应用,迫切需要物理类的本科生学习了解相关知识,基于此目的,在山西大学国家级物理实验教学示范中心和近代物理实验国家级精品课程等建设经费的支持下,开发出了基于DM642实时图像采集处理实验系统和基于labview的图像小波编码实验系统,利用此实验系统可以完成图像采集、图像压缩和处理等相关实验项目,通过这些实验内容不仅使本科生学习了图像的采集、处理、存储和传输的原理和方法,而且对小波分析与应用有了较为直观的认识。该图像采集处理实验系统,作为2004级基地、光信等专业的研究性实验项目实施应用,取得了良好的实验教学效果。

全文目录

中文摘要  8-10
Abstract  10-12
第一章绪论  12-14
  1.1 引言  12
  1.2 小波图像编码的研究现状  12-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
第二章图像压缩编码基础  14-17
  2.1 图像压缩的可能性  14
  2.2 图像压缩编码的基本方法和分类  14-15
  2.3 图像压缩的质量评价标准  15-17
    2.3.1 客观图像质量评价  15-16
    2.3.2 主观图像质量评价  16-17
第三章图像的小波变换编码基本理论  17-31
  3.1 小波变换理论基础  17-23
    3.1.1 连续小波变换  17-18
    3.1.2 多分辨率分析与MALLAT  18-20
    3.1.3 二维小波变换  20-23
  3.2 小波变换编码基本方法及特点  23-27
    3.2.1 小波编码的基本压缩方法  23
    3.2.2 小波变换编码中的关键问题  23-27
  3.3 提升小波变换  27-31
    3.3.1 提升算法原理  28-29
    3.3.2 提升算法描述  29-31
第四章 EZW编码算法改进  31-46
  4.1 EZW编码方法  31-34
    4.1.1 编码基本原理及特点  31-33
    4.1.2 算法分析  33-34
  4.2 基于数学形态学的改进算法  34-42
    4.2.1 数学形态学基本原理  35-36
    4.2.2 基于形态学的图像编码  36-39
    4.2.3 改进的算法  39-42
  4.3 算法实现及结果分析  42-46
第五章图像处理实验系统的开发  46-58
  5.1 基于DM642的实时图像采集处理实验系统  46-51
    5.1.1 系统的设计  46-50
    5.1.2 基本图像实验  50-51
  5.2 基于labview的图像小波编码实验系统  51-58
    5.2.1 系统设计与实现  51-54
    5.2.2 图像小波变换实验  54-58
第六章结束语  58-59
参考文献  59-61
发表文章目录  61-62
致谢  62-63

基于小波变换的图像压缩算法研究与应用

内容摘要

全文目录

相似论文