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煤矿安全系统中面向传输的实时图像压缩算法研究

煤矿安全监控系统中,井下图像的实时传输有利于地面监控中心随时掌握井下的生产状况,对于安全生产有着重要意义。利用监控系统中的井下无线网络传输监控现场的图像,由于受到网络带宽的限制,因而对视频图像的压缩提出了较高的要求。目前,许多实用的图像编码算法都是基于离散余弦变换(Discrete CosineTransform,DCT)如静态图像的JPEG算法。视频序列的压缩一般基于空间域的运动估计和补偿、对预测误差进行离散余弦变换及量化,如MPEG-1,MPEG-2等。但是基于DCT的算法,在压缩比较高时,不可避免地产生方块效应。小波变换具有良好的空间—频率局域化等特性,适合描述非平稳的图像信号,适应人的视觉系统特性,在视频编码领域受到越来越多的关注。本文针对无线传输的低码率要求,对现有的静态图像压缩算法和视频序列压缩算法进行分析、研究,并比较了各算法的性能。重点研究了基于小波域的视频编码系统工作原理,对基于小波域的运动矢量估计和补偿算法进  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

基于JPEG2000的静态图像压缩算法及VLSI实现的结构研究

本文首先对最近几年来静态图像压缩领域的算法进行分析研究,重点分析了基于小波变换的一系列静态图像压缩算法。并在遗传树集合分裂算法的基础上,结合自适应子带分解算法和基于内容模型算术编码,提出了改进的图像编码算法,该算法进一步提高了图像编码效率。然后,重点研究了最新的静态图像压缩标准——JPEG2000。着重研究了标准的核心编码部分(Part-1),提出了一个软硬件协同实现的处理系统;并对提出的系统进行硬件实现。本文提出的系统可以应用于JPEG2000的核心处理系统,以及基于小波变换或者基于位平面熵编码和算术编码的其它多媒体处理系统。总体上概括起来,本文的主要研究工作和创新点体现在以下几个方面:1.静态图像压缩算法研究:a) 分析了近几年来静态图像压缩的一系列算法,重点分析了基于小波变换的静态图像压缩算法。在遗传树集合分裂算法的基础上,结合自适应子带分解算法和基于内容模型算术编码,提出了改进的图像压缩算法,进一步改进了图像的压缩效率...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于共性特征的批量图像压缩算法的研究与实现

基于共性特征的批量图像压缩算法对医学图像的传输、存储起了很重要的作用。随着图像处理和计算机技术的不断进步和发展,这些技术产生的医学图像信息逐渐成为医生诊断的重要依据,因此如何对这些图像进行处理就尤为重要了。尤其是当今网络技术、计算机技术、数字成像技术等飞速发展,大量医学图像对于本地医生和远程用户来说,都希望可以快速获得不失真的相关信息。在当前的计算机系统的水平下,要想对占有巨大数据空间的医学图像进行实时处理,如果没有经过压缩,那么就会存在传输速度慢、传输成本高、占用信道宽等问题。这也会大大影响存储和传输的效率,也使医生的诊断效率受到影响。医学图像压缩的意义除了让患者的病变部位可以直观、清晰的观察到,也让诊断时间减少。因为作为医学影像的基础,医学图像压缩也受到学者们的重视,成为医学技术发展较快的领域之一。通过研究,在文中提出了一种适用于图像的高效压缩方法,在大幅提高图像的压缩效率的同时尽可能的保持原图的完整性,为医生的诊断提供更多...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

神经网络图像压缩算法的FPGA实现研究

随着通信以及多媒体技术的发展,互联网时代的到来已经改变了传统的信息传递方式,通过网络和计算机传输与处理的数据,特别是图像数据,数量急剧增加,由此带来的传输带宽和存储空间过多占用的问题催生了图像有损压缩技术的广泛研究。神经网络(Neural Networks,NNs)在图像处理和计算机视觉领域的应用取得了巨大的成功,尤其是在图像识别和理解、图像压缩和去噪等方面都获得了很好的处理效果。然而现有的神经网络图像压缩技术大多在通用微处理器上实现,占用了较多的CPU资源,最终导致系统性能和处理效率低下。随着微电子制造工艺的进步和大规模集成电路的发展,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)因其资源丰富、可灵活配置、并行处理能力强等特性,通过与神经网络本身的并行计算特性相结合来作为图像压缩的硬件载体,能够大大提高压缩处理能力。本文对神经网络实现图像压缩的原理以及硬件实现神经网络的原理分别进行了详...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于FPGA的高动态图像压缩算法的研究

高动态范围图像(High-Dynamic Range Image)简称HDRI,相比普通图像,其能够保存更高的动态范围,图像层次更加分明,细节更加丰富,可以全面的展示真实场景。如今在汽车视觉,监控安防,特别是卫星遥感等对图像质量要求严格的场合,高动态图像技术已经得到了广泛的应用。但是,为了能够保存更高的动态范围,高动态范围图像单个像素占用存储空间较大,这对图像的传输和显示技术提出了更高的要求。传统的数字图像显示器只能正常显示单个像素占8bit的图像,而高动态图像单个像素最高可达32bit,直接对动态范围采用线性压缩显示效果差,难以满足要求较高场合的需求。为了达到更好的显示效果,通常需要使用特定的动态范围压缩算法对HDR图像进行压缩。目前比较主流的高动态图像压缩算法需要运行在基于CPU的PC平台上,不能适应于类似航空航天、安防监控等对功耗、便携性以及实时性要求高的场合。针对这一问题,本设计借助FPGA器件,设计了一种HDR图像压缩...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)
中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)

基于聚类和小波变换的多光谱图像压缩算法研究

多光谱图像在环境检测、生物医学、军事侦查领域等具有广泛的应用,它是不同谱段下相同地物空间亮度反映的集合,同时具备了一维的光谱信息和二维的空间信息,巨大的信息量使得多光谱图像在运输和传输上需要占据巨量的资源,因此,针对多光谱图像的压缩算法研究势在必行。多光谱图像压缩算法的发展依赖于光谱成像技术。本文首先介绍了光谱成像技术的起源,并对国内外光谱成像历史进行了分析;同时论述了常用的三种多光谱图像压缩算法的思路和国内外学者对此的研究内容;并对多光谱图像压缩质量的评价体系进行了具体论述,为之后的多光谱图像压缩理论研究奠定了基础。本文也分析了多光谱图像的统计特性,定义了空间冗余系数和谱间冗余系数来表示多光谱图像空间冗余特性,对二者的系数进行了定量分析,证明了多光谱图像具备了强的空间冗余和谱间冗余。为去除空间冗余和谱间冗余,本文介绍了小波和聚类的一些基本理论,对小波变换的构造原理和发展历史进行了具体介绍,对小波基的构造方法和以及一些常用于图像...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>