论文题目: 图像通信中的图像后处理技术
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 周智恒
导师: 谢胜利
关键词: 图像通信,后处理,差错掩盖,块效应消除,自适应处理,鲁棒性统计
文献来源: 华南理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,图像的通信传输已成为信息传输的重要手段。但是,现时信道性能还不能很好地满足图像传输的要求,传输后获得的图像出现失真是在所难免的。引起传输图像失真的原因主要是传输误差和量化误差。围绕着这两种失真问题,在保持图像原有的内容特征和满足人类视觉特性的前提下,本论文主要研究了如何在解码器端进行图像后处理,提升图像质量,即实现差错掩盖和块效应消除。首先,本论文在最大后验估计的框架中给出图像后处理问题的数学表示,总结了源图像先验分布的确定性和随机性模型,介绍了解决能量函数优化过程中出现模型偏离问题的鲁棒性统计。其次,针对传输误差造成图像信息丢失的情况,本论文提出了四种差错掩盖算法。第一种基于马尔可夫随机场-最大后验估计(MRF-MAP)的新算法,提出了利用判别分析法构造像素隶属度,并在Huber函数引入自适应变化的边缘阈值和斜率,以提高差错掩盖的性能。第二种基于鲁棒性光流的算法,利用了光流技术能有效获取物体运动估计的特性,对丢失块进行逐像素点的恢复。第三种选择性运动矢量中值(MSMV)算法,选择保留丢失块附近、所有属于纹理块的邻域块的运动矢量,取其中间值作为丢失块运动矢量的估计。第四种加权边界匹配算法(WBMA),考虑了边缘对边界匹配的影响,以丢失块和邻域块边界上所有像素的边缘量级来构造权值,实施加权匹配获取运动矢量。再次,针对量化误差造成图像块效应的情况,本论文也提出了四种块效应消除算法。第一种基于MRF-MAP算法,利用块效应的人类视觉掩盖性,引进一个块效应可见度函数来自适应调整Huber函数。第二种基于改进线过程的算法,先把块效应和图像的真实边缘分开,给出了块效应评价标准(LPBM),在此基础上通过优化块效应对应的目标函数来实现块效应消除。后两种算法的主要思想是对平滑块和边缘块(或均匀块和非均匀块)中的块效应作有区别处理。第三种基于快速检测的块效应消除(BARFD)算法,着重于给出一种简便快捷的检测边缘块的途径。第四种自适应块效应消除算法(ABAR),着重于对均匀块每一行采用自适应的Sigmoid函数进行块效应消除。实验结果表明,提出的差错掩盖和块效应消除算法,既能消除图像失真,又保护图像原有特征(如边缘)。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 图像质量提升技术的研究发展现状
1.2.1 前处理
1.2.2 后处理
1.3 本论文的研究内容
第二章 图像后处理问题的数学表示
2.1 图像处理的基本问题
2.2 图像后处理问题的数学表示
2.3 先验分布函数
2.3.1 泛函空间
2.3.2 Mumford-Shah 模型
2.3.3 随机场
2.4 鲁棒性统计
2.4.1 原理
2.4.2 能量函数与影响函数
2.5 结束语
第三章 基于MRF-MAP 的差错掩盖算法
3.1 引言
3.2 像素隶属度
3.2.1 基于判别分析法的边缘检测
3.2.2 参数估计
3.2.3 参数更新
3.2.4 标识向量
3.2.5 像素隶属度与像素隶属度函数
3.3 自适应边缘阈值
3.4 斜率
3.5 实验结果
3.6 结束语
第四章 基于自适应鲁棒性光流的差错掩盖算法
4.1 引言
4.2 自适应的鲁棒性光流
4.2.1 基本假设
4.2.2 模型改进
4.2.3 优化过程
4.3 基于光流的差错掩盖
4.4 实验结果
4.5 结束语
第五章 差错掩盖中的运动矢量恢复
5.1 引言
5.2 选择性运动矢量中值算法(MSMV)
5.2.1 算法步骤
5.2.2 邻域块纹理检测
5.2.3 几种情况的处理
5.3 加权边界匹配算法(WBMA)
5.3.1 边界像素的边缘检测
5.3.2 加权匹配
5.4 实验结果
5.4.1 MSMV 与传统算法比较
5.4.2 WBMA 与传统算法比较
5.4.3 本论文中各种误差掩盖算法的比较
5.5 结束语
第六章 基于MRF-MAP 的静止图像块效应消除算法
6.1 引言
6.2 人类视觉系统的一些基本特性
6.3 基于人类视觉特性的块效应可见度函数
6.3.1 活动性掩盖
6.3.2 亮度掩盖
6.3.3 块效应可见度函数
6.4 基于 MRF-MAP 的去除块效应算法
6.4.1 图像模型
6.4.2 自适应势能函数
6.4.3 块效应的消除
6.5 实验结果
6.5.1 主观质量评价
6.5.2 客观质量评价
6.6 结束语
第七章 基于改进线过程的静止图像块效应消除算法
7.1 引言
7.2 块效应评价模型
7.2.1 改进的线过程
7.2.2 块效应的计算
7.3 块效应消除算法
7.3.1 块效应的频率域表示
7.3.2 目标函数优化
7.4 实验结果
7.4.1 块效应评价模型
7.4.2 块效应消除
7.5 结束语
第八章 两种静止图像块效应消除算法
8.1 引言
8.2 基于快速检测的块效应消除算法(BARFD)
8.2.1 检测边缘块
8.2.2 非边缘块处理
8.2.3 边缘块处理
8.2.4 实验结果
8.3 自适应块效应消除算法(ABAR)
8.3.1 检测均匀块
8.3.2 均匀块处理
8.3.3 非均匀块处理
8.3.4 实验结果
8.4 本论文提出的各种块效应消除算法的比较
8.5 结束语
结论
参考文献
攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文
致谢
发布时间: 2006-08-10
参考文献
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