基于小波變換的圖像壓縮原理與應(yīng)用研究-資料下載頁
2025-06-23 05:50本頁面
【正文】 ,1)。%使用wpdencmp進(jìn)行小波壓縮%使用ddencmp獲取閥值[thr,sorh,keepapp,crit]=ddencmp(‘cmp’,’wp’,X)。%使用閥值進(jìn)行小波包壓縮[xc,treed,perf0,perfl2]=wpdencmp(X,sorh,3,’db3’,crit,thr,keepapp)。subplot(211)。colormap(pink(nbc))。image(wcodemat(X,nbc))title(‘原始信號(hào)’)；subplot(212)。image(wcodemat(xc,nbc))title(‘壓縮后的圖象’)； 小波變換在圖像壓縮中的應(yīng)用研究 圖像處理的應(yīng)用 每天都有大量的信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和傳送。網(wǎng)上的許多信息都是以圖像形式存儲(chǔ)的，如果需要進(jìn)行快速或?qū)崟r(shí)傳輸以及大量存儲(chǔ)，就需要傳輸更多的圖像信息，也就可以增加通信能力，所以對(duì)于存儲(chǔ)和通信的需求是無限的。所以圖像壓縮方法比起圖像的存儲(chǔ)或傳輸具有更為突出的實(shí)用價(jià)值和商業(yè)意義。 圖像壓縮所解決的問題是盡量減少表示數(shù)字圖像時(shí)需要的數(shù)據(jù)量。減少數(shù)據(jù)量的基本原理是除去其中多余的數(shù)據(jù)。以數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)來看，這一過程實(shí)際上就是將二維象素陣列變換為一個(gè)在統(tǒng)計(jì)上無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。這種變換在圖像儲(chǔ)存和傳輸之前進(jìn)行，而在以后的某個(gè)時(shí)刻再對(duì)壓縮圖像進(jìn)行解壓縮來重構(gòu)原圖像或原圖像的近似圖像。圖像壓縮研究的就是尋找高壓縮比的方法且壓縮后的圖像要有個(gè)合適的信噪比，在壓縮傳輸后還要回復(fù)原圖像，而且在壓縮、傳輸和恢復(fù)的過程中還要求圖像的失真小等。圖像壓縮是小波分析的一個(gè)重要應(yīng)用，它的特點(diǎn)是壓縮比高，壓縮速度快，壓縮后能保持圖像的特征基本不變，且在傳遞過程中可以抗干擾，實(shí)現(xiàn)累進(jìn)傳輸?shù)取?0年代后期至今，各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)字圖像處理提出越來越高的要求，促進(jìn)這門學(xué)科向更高級(jí)的方向發(fā)展，特別是在景物理解和機(jī)器視覺方面，圖像由二維處理變成三維解釋。近年來隨著計(jì)算機(jī)和各個(gè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，科學(xué)計(jì)算可視化、多媒體技術(shù)等的研究和應(yīng)用，數(shù)字圖像處理從一個(gè)專門領(lǐng)域的學(xué)科變成了一種新型的科學(xué)研究和人機(jī)界面工具。概況來說，數(shù)字圖像處理主要應(yīng)用于如下領(lǐng)域：（1） 通信。通信應(yīng)用包括圖像傳輸、電視電話、電視會(huì)議，數(shù)字圖像處理技術(shù)主要用于進(jìn)行圖像壓縮甚至在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行壓縮。（2） 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。圖像處理在醫(yī)學(xué)界的應(yīng)用非常廣泛，無論是臨床診斷還是病理研究都大量采用圖像處理技術(shù)。有人認(rèn)為計(jì)算機(jī)圖像處理在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用最成功的例子就是X射線CT，其主要研究者Hounsfield(英）和Commack(沒）獲得了1979年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。（3） 工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。在生產(chǎn)線中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無損檢測(cè)是圖像處理技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。（4） 軍事、公安等方面的應(yīng)用。該方面的應(yīng)用有軍事目標(biāo)的偵察，制導(dǎo)和警戒系統(tǒng)，自動(dòng)火器的控制及反偽裝；公安部門的現(xiàn)場(chǎng)照片、指紋、手跡、印章、人像等的處理和辨識(shí)；歷史文字和圖片檔案的修復(fù)和管理等。（5） 視頻和多媒體系統(tǒng)。視頻和多媒體系統(tǒng)應(yīng)用包括目前電視制作系統(tǒng)廣泛使用的圖像處理、變換、合成，多媒體系統(tǒng)中靜止圖像和動(dòng)態(tài)圖像的采集、壓縮、處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)?。?） 電子商務(wù)。在電子商務(wù)中，圖像處理技術(shù)也大有可為，如身份認(rèn)證、產(chǎn)品防偽、水印技術(shù)等。（7） 宇宙探索。由于太空技術(shù)的發(fā)展，需要用數(shù)字圖像處理技術(shù)處理大量的星體照片。（8） 遙感。航空遙感和衛(wèi)星遙感圖像需要用數(shù)字技術(shù)加工處理，并提取有用的信息，主要用于地形地質(zhì)，礦藏探查，森林、水利、海洋、農(nóng)業(yè)等資源調(diào)查，自然災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，環(huán)境污染檢測(cè)，氣象衛(wèi)星云圖處理，以及地面軍事目標(biāo)的識(shí)別?？傊?，圖像處理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，已在國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日常生活中充當(dāng)著越來越重要的角色，對(duì)國計(jì)民生的作用不可低估。圖像處理的發(fā)展動(dòng)向當(dāng)前，圖像處理面臨的主要任務(wù)是研究新的處理方法，構(gòu)造新的處理系統(tǒng)，開拓更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。需要進(jìn)一步研究的問題有如下五個(gè)方面：（1）在進(jìn)一步提高精度的同時(shí)著重解決處理速度問題。如在航天遙感、氣象云圖處理方面，巨大的數(shù)據(jù)量和處理速度仍然是主要矛盾之一。（2）加強(qiáng)軟件研究，開發(fā)新的處理方法，特別要注意移植和借鑒其它學(xué)科的技術(shù)和研究成果，創(chuàng)造新的處理方法。（3）加強(qiáng)邊緣學(xué)科的研究工作，促進(jìn)圖像處理技術(shù)的發(fā)展。如人的視覺特性、心理學(xué)特性等的研究如果有所突破，則將對(duì)圖像處理技術(shù)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用。（4)加強(qiáng)理論研究，逐步形成圖像處理科學(xué)自身的理論體系。（5）圖像處理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。圖像的信息量大、數(shù)據(jù)量大，因而圖像信息的建庫、檢索和交流時(shí)一個(gè)重要的問題。就現(xiàn)在的情況看，軟件、硬件種類繁多，交流和使用極為不便，成為資源共享的嚴(yán)重障礙。應(yīng)建立圖像信息庫，統(tǒng)一存放格式，建立標(biāo)準(zhǔn)子程序，統(tǒng)一檢索方法。圖像處理技術(shù)的未來發(fā)展方向大致可歸納為如下四點(diǎn)：（1） 圖像處理的發(fā)展將圍繞HDTV的研制，開展實(shí)時(shí)圖像處理的理論及技術(shù)研究，向著高速、高分辨率、立體化、多媒體化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。（2） 圖像、圖形相結(jié)合，朝著三維成像或多維成像的方向發(fā)展。（3） 硬件芯片研究。把圖像處理的眾多功能固化在芯片上，使之更便于應(yīng)用。如用VHDL語言設(shè)計(jì)圖像處理卡和FPGA，能夠根據(jù)檢測(cè)對(duì)象和環(huán)境狀況靈活組建硬件系統(tǒng)。（4） 新理論與新算法研究。在圖像處理領(lǐng)域近年來引入了一些新的理論并提出了一些新的算法，如小波分析、分形幾何、形態(tài)學(xué)、遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。這些理論及建立在其上的算法，將會(huì)成為今后圖像處理理論與技術(shù)的研究熱點(diǎn)。 圖像處理經(jīng)過初創(chuàng)期、發(fā)展期、普及期及廣泛應(yīng)用幾個(gè)階段，如今已是各個(gè)學(xué)科競(jìng)相研究并在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一門學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人類需求的不斷增長(zhǎng)，圖像處理科學(xué)無論是在理論上還是實(shí)踐上，均會(huì)取得更大的
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