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基于现代优化算法的分形图像压缩编码的研究

分形图像压缩编码以其高压缩比、分辨率无关性、快速解码等优越特性而引起世人瞩目,但却常因为庞大的定义域计算和烦琐的定义域值域匹配搜索而使编码时间过长,从而影响了其实用性。现代优化算法主要研究用数学方法迅速寻找离散事件的最优编排、分组、次序或筛选,从而在庞大的解集中迅速找到问题的最优解或次优解。本文采用现代优化算法对分形图像压缩编码的简库恩算法进行改进,以期达到在不降低分形编码峰值信噪比和压缩比的前提下使编码时间减少的目的。首先经过分析发现简库恩算法中的定义域、值域匹配搜索问题属于组合优化问题中的NP—HARD,并把组合优化方法应用于分形图像压缩编码的搜索过程。通过将局部搜索算法、禁忌搜索算法、简单遗传算法分别应用于分形图像压缩编码的搜索过程,经过多次实验和比较,发现结果都不是很理想。后来把禁忌搜索算法与简单遗传算法相结合,提出了一种新的禁忌搜索遗传算法,并应用于分形图像压缩编码的定义域、值域匹配搜索,从而在不降低峰值信噪比和压缩比  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

第一军医大学
第一军医大学

静态医学图像和序列医学图像编码新方法研究

近十年来,随着小波与分形理论研究的不断成熟,基于小波变换与分形的图像压缩成为图像编码的研究热点。同时,医学影像学也取得了突飞猛进的发展,新的成像方式层出不穷。在此趋势下,本论文进行了基于小波变换与分形理论的医学图像编码的研究,旨在提出新的适合医学图像特点的编码方法。论文的主要研究内容如下:1)提出了基于小波变换的预测四叉树图像编码算法,该算法属于带内编码与带间编码的混合。将同一频带内系数分块,随比特面的移动,将块由大到小进行四叉树分裂,克服了固定大小块的不足。另外在编码中加入了预测过程,实现对块的裁剪,使块的形状更符合实际的情况。熵编码采用了基于上下文的算术编码,提出了四种上下文编码模型,可以灵活调整以合适不同医学图像的特点。2)针对三维体成像设备产生的序列图像,提出了模糊聚类优化的序列图像快速分形压缩算法,它是一种基于单帧的序列图像帧间分形压缩算法。该算法首先使用LBG方法对序列图像组成的搜索空间样本集进行初始化,然后将模糊聚...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

几种改进的快速分形图像压缩算法

如今,小波技术和分形理论逐渐成为图像压缩方向的两大研究热点。虽然起源于JPEG(Joint Photographic Experts Group)的JPEG2000被业内视为图像压缩的国际标准,但是其较低的压缩比率已经无法满足大数据背景下图像传输和存储的需求。因此,具有高压缩比率且与分辨率无关的分形图像压缩(Fractal Image Compression, FIC)算法开始被广泛研究。传统的FIC算法存在编码时间太长的缺点,后来研究者们提出了许多改进或者加速的FIC方法。这些方法的共同点是以牺牲压缩比为代价来改善编码时间和重建质量。通过对这些方法的研究得出:若FIC算法与其它技术联合使用,如演化算法、小波技术和空间相关策略等,就极有可能在不降低压缩效果的前提下加快编码速度。基于以上猜想,本文从不同的角度提出了三种混合加速FIC算法,具体内容如下:(1)提出了混合小波变换和简单值域块分类的快速FIC算法。首先,原始图像经过一级...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

快速分形图像压缩编码的算法研究

随着信息化网络的发展,数字图像信息作为重要的信息之一,广泛被使用。如何有效的压缩和存储大量的图像信息已经成为研究的热点问题。分形图像编码是非常有前途和应用价值的新型压缩技术,分形图像压缩以其新颖的思想、潜在的高压缩比、解码图像与分辨率无关等优点受到广泛学者关注。虽然分形图像编码具有良好的视觉效果,但是,在无人干预的情况下固有的编码非常耗时,这极大的限制了它的发展。针对这个问题,本文深入研究分形图像编码的快速算法,在保证解码图像质量同时如何减少编码时间方面做了一些研究工作,主要研究内容概括如下:(1)分析非搜索快速分形图像编码算法,根据值域块与定义域块的匹配关系,将非搜索快速分形图像编码算法思想融入到四叉树分割编码算法中,提出改进四叉树分割算法。分析图像块中像素间的关系,定义差量分析,提出D-R匹配准则,只搜索那些符合差量分析匹配准则的定义域块,从而降低了搜索过程的复杂度。以此提出了差量分析和四叉树结合的分形图像编码算法。本文提出...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

分形理论在视频监控图像编码与处理中的应用研究

将分形理论应用到视频监控图像的编码与处理中可以有效提升编码效率和改善识别方法。视频监控图像可以表示为以像素位置及对应颜色强度构成的三维空间曲面,其空间分布特点反映了图像纹理的特点,在大多数情况下具有分形特征。分形维数把图像的空间信息与颜色信息简单而又有机地结合起来,有效地体现了纹理的复杂程度。针对图像的不同区域,可以选择计盒维数CBD或布朗运动维数BMD定量描述这一图像子区的纹理特点。计算结果表明,图像中的纹理越复杂,分形维数也就越大,纹理越简单,分形维数也就越小,相似的纹理具有大致相同的分形维数。据此提出了基于布朗运动维数的块匹配算法,并结合区域划分实现了高效分形编码算法,通过对标准图像及具体视频图像的编码分析及效果比较,验证了该算法的有效性。在视频监控图像的处理中,提出了分维图的概念,即通过特定大小的滑动窗口扫掠图像表面,计算窗口区域的分形维数而得到的图像,借助分维图可以进一步对图像进行目标识别、边缘检测、图像增强等处理。  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

分形图像压缩编码的算法研究及DSP实现

本课题来源于河南省科技攻关计划项目“分形图像压缩编码的算法研究及DSP实现”。本项目的工作包括以下四个方面:一、图像的自相似性研究;二、提出一种快速分形图像编码方法;三、基于分形图像编码的数字水印技术研究;四、分形图像编码快速算法的DSPs实现。本文首先介绍了分形的基本概念和分形编码研究的发展,概括论述了分形与分形图像编码的数学理论基础。在图像的自相似性研究中,本文提出了一种图像自相似系数的定义和计算方法。仿真结果表明本文定义的图像自相似系数能很好地反映图像的自相似性。针对分形图像编码时间过长的缺点,本文利用分形理论中的解码与分辨率无关的特性,提出一种快速分形图像编码方法。此方法与传统的编码方法相比,大幅提高了编码速度,而编码的性能没有受到影响。在此基础上,将提出的快速算法以DSPs硬件实现,并对程序进行了充分优化。在基于分形图像编码的数字水印技术研究方面,本文首先综述了基于分形图像编码的数字水印技术原理及发展状况,然后对传统的...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>