基于小波变换的图像技术应用研究

论文摘要

小波变换用于信号与图像压缩是小波变换应用的一个重要方面。它的特点是压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图像的特征不变,且在传递中可以抗干扰。在联合图片专家组于2000年开发出JPEG 2000标准中,采用了离散小波变换取代了原有JPEG标准中的离散余弦变换,使得图像质量在相同压缩比下有了大幅度的提高,并可进行有损压缩和无损压缩的选择,并具有错误恢复的功能。论文针对JPEG 2000标准中所采用的5/3小波变换和9/7小波变换,首先从小波变换的基本原理入手,介绍了信号从序列展开到离散小波变换、二维小波变换等的推导过程。并对JPEG 2000中的5/3小波变换和9/7小波变换的结构进行了介绍。小波变换作为JPEG 2000标准中的重要组成部分,其参数会直接影响到图像质量的好坏。论文结合了大量实验数据,研究和分析了小波变换层数、小波基的选择对图像质量的影响。论文对JPEG 2000标准中的5/3小波变换和9/7小波变换的实现进行了深入研究,探讨了预处理部分的信号周期性扩展问题,详细介绍了5/3小波变换和9/7小波变换的提升结构的实现过程,并提供了框架和伪码。对实际工程中所遇到的小波变换中间结果的极值问题进行了证明。在小波变换过程中小数的精度问题也是影像图像质量的一个重要因素,本文给出了定点小数的四则运算的具体实现方案,对实际工程的应用有一定指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 小波变换发展动态
• 1.3 图像压缩标准的发展动态
• 1.4 论文主要内容与结构安排
• 第2章 多分辨率小波变换及其在JPEG 2000中的应用
• 2.1 背景
• 2.2 多分辨率展开
• 2.2.1 序列展开
• 2.2.2 尺度函数
• 2.2.3 小波函数
• 2.3 一维小波变换
• 2.3.1 小波序列展开
• 2.3.2 离散小波变换
• 2.3.3 连续小波变换
• 2.4 快速小波变换
• 2.5 二维小波变换
• 2.6 JPEG 2000中的小波变换滤波器
• 2.6.1 基本结构
• 2.6.2 分析滤波器与合成滤波器的关系
• 第3章 小波变换参数对图像质量的影响
• 3.1 图像质量的评价标准
• 3.2 小波变换层数的选择对编码性能的影响
• 3.2.1 实验结果
• 3.2.2 结果分析
• 3.3 小波基的选择
• 3.3.1 实验结果
• 3.3.2 结果分析
• 第4章 基于提升机构的小波滤波器实现
• 4.1 小波正变换规程
• 4.2 对二维子带系数的分解
• 4.3 垂直方向的子带分解
• 4.4 水平方向的子带分解
• 4.5 二维系数的反交错
• 4.6 一维小波变换
• 4.7 正变换时信号的周期性对称扩展
• 4.8 基于提升结构的小波变换
• FILTD5/3R）'>4.8.1 基于5/3可逆滤波器的正变换（1D_FILTD5/3R）
• FILTD9/7I）'>4.8.2 基于9/7不可逆滤波器的正变换（1D_FILTD9/7I）
• 4.9 小波变换提升结构中的极值问题
• 4.10 浮点运算与定点运算的实现
• 第5章 总结与展望
• 5.1 项目总结与实施情况
• 5.2 进一步研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果