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图像编码技术综述

图像编码技术综述

现如今,图像已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。然而,在数字化时代,随着图像数据的爆炸性增长,如何高效地存储和传输

图像数据成为一个重要的课题。图像编码技术应运而生,并在图像处

理领域中发挥着重要作用。本文将全面综述几种常见的图像编码技术,包括无损编码和有损编码。

一、无损编码

无损编码是指在压缩图像数据时不引入任何失真。它适用于那些

对图像质量要求比较高的应用场景,比如医学图像等。以下将介绍几

种常见的无损编码算法。

1. 无差异预测编码(PCM)

PCM(Pulse Code Modulation)是一种最基本的无损编码方法。

它通过将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,然后利用离散量化

将每个样本转化为一个固定的编码值。PCM编码虽然简单高效,但是对于图像数据量比较大的情况下,需消耗大量存储空间。

2. 预测编码

预测编码利用图像中的空间相关性,通过预测像素值,然后只编

码预测残差。它能够显著减少冗余信息的传输。常见的预测编码方法

有差分编码(DPCM)和自适应预测编码(APC)。DPCM根据前一个像素估计当前像素的值,而APC则根据图像块之间的相关性进行预测。

二、有损编码

有损编码是指在压缩图像数据的同时,对图像质量进行一定的牺牲。它适用于那些对图像质量要求相对较低并且要求高压缩率的应用场景,如数字广播等。以下将介绍几种常见的有损编码算法。

1. 基于变换的编码

基于变换的编码方法首先对图像进行变换,以提取图像的能量集中部分,然后再对变换后的系数进行压缩。其中最著名的就是离散余弦变换(DCT)编码。它将图像转换到频域,能够将图像的许多能量集中在较低频率部分,从而实现更高的压缩率。

2. 预测编码

与无损编码中的预测编码类似,有损编码中的预测编码方法也是通过预测像素值来减少冗余信息的传输。然而,有损编码中的预测编码方法通常会对预测误差进行量化和编码,以降低图像的质量。编码就是一种典型的基于预测编码的视频编码标准,它在图像质量和压缩率之间取得了良好的平衡。

总结

图像编码技术在数字化时代扮演着重要的角色,它能够将大量的图像数据进行高效的存储和传输。本文综述了几种常见的图像编码技术,包括无损编码和有损编码。无损编码适用于对图像质量要求较高的场景,而有损编码则适用于对图像质量要求相对较低的场景。无论是哪种编码算法,都在不同程度上平衡了图像质量和压缩率之间的关

系。随着科技的不断进步,图像编码技术也在不断发展,我们期待未来能够有更多高效且质量优秀的图像编码算法的出现。

图像编码技术综述

图像编码技术综述 现如今,图像已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。然而,在数字化时代,随着图像数据的爆炸性增长,如何高效地存储和传输 图像数据成为一个重要的课题。图像编码技术应运而生,并在图像处 理领域中发挥着重要作用。本文将全面综述几种常见的图像编码技术,包括无损编码和有损编码。 一、无损编码 无损编码是指在压缩图像数据时不引入任何失真。它适用于那些 对图像质量要求比较高的应用场景,比如医学图像等。以下将介绍几 种常见的无损编码算法。 1. 无差异预测编码(PCM) PCM(Pulse Code Modulation)是一种最基本的无损编码方法。 它通过将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,然后利用离散量化 将每个样本转化为一个固定的编码值。PCM编码虽然简单高效,但是对于图像数据量比较大的情况下,需消耗大量存储空间。 2. 预测编码 预测编码利用图像中的空间相关性,通过预测像素值,然后只编 码预测残差。它能够显著减少冗余信息的传输。常见的预测编码方法 有差分编码(DPCM)和自适应预测编码(APC)。DPCM根据前一个像素估计当前像素的值,而APC则根据图像块之间的相关性进行预测。

二、有损编码 有损编码是指在压缩图像数据的同时,对图像质量进行一定的牺牲。它适用于那些对图像质量要求相对较低并且要求高压缩率的应用场景,如数字广播等。以下将介绍几种常见的有损编码算法。 1. 基于变换的编码 基于变换的编码方法首先对图像进行变换,以提取图像的能量集中部分,然后再对变换后的系数进行压缩。其中最著名的就是离散余弦变换(DCT)编码。它将图像转换到频域,能够将图像的许多能量集中在较低频率部分,从而实现更高的压缩率。 2. 预测编码 与无损编码中的预测编码类似,有损编码中的预测编码方法也是通过预测像素值来减少冗余信息的传输。然而,有损编码中的预测编码方法通常会对预测误差进行量化和编码,以降低图像的质量。编码就是一种典型的基于预测编码的视频编码标准,它在图像质量和压缩率之间取得了良好的平衡。 总结 图像编码技术在数字化时代扮演着重要的角色,它能够将大量的图像数据进行高效的存储和传输。本文综述了几种常见的图像编码技术,包括无损编码和有损编码。无损编码适用于对图像质量要求较高的场景,而有损编码则适用于对图像质量要求相对较低的场景。无论是哪种编码算法,都在不同程度上平衡了图像质量和压缩率之间的关

图像处理技术综述

图像处理技术综述 图像处理技术是应用于计算机视觉、计算机图形学、人工智能等领域的一种技术,用于改善或增强图像的质量、可视性、信息含量或拟合特定需求。在当今信息技术快速发展的时代,图像处理技术已被越来越广泛地应用于医学、军事、安全监控、遥感、交通、广告等领域。 一、图像处理的基本流程 1、获取图像 首先需要获得图像,其方式很多。例如,用专业摄像机或手机或扫描仪捕获图像。另外,从互联网或其他共享资源中获取的图像也可以作为处理对象。 2、预处理图像 在采集到图像数据后,需要对图像进行预处理。这主要是为了去除噪声和畸变,以便更好地处理图像数据。一些常见的操作包括滤波、均衡化、归一化和旋转等。 3、分割图像 将图像分成若干个区域,通过分析这些区域来获取有用的信息。分割可以基于颜色、亮度、纹理、图像特征、形状等进行。 4、提取特征 提取图像中的特征是使用智能算法和其他技术来描述图像中重要的信息。这些特征可以是纹理、边缘、角点或其他模式,并且可以用来判断图片是否满足特定要求。 5、抽取结构信息 对于一些需要对图像进行量化和分析的应用,可以从图像中提取出具有代表性的结构信息。 应用某些算法,通过获取的特征和结构信息来分析图像。根据分析的结果,可以识别物体、建立模型、人机交互等等。 图像滤波是一种常用的基本方法,它主要用于去除图像中的噪声。常见的滤波方法有平均滤波、高斯滤波、中值滤波等。 图像增强技术是指通过算法将低质量的图像improved以获得更高质量的图像,例如提高对比度、清晰度、亮度等。

图像压缩是将数字图像压缩到尽可能小的空间,使其更容易存储和传输。最常用的压缩方式是JPEG和PNG。 图像分割是将图像分割成不同的部分,每个部分对应相应的特征,这些部分组成面向目标识别和跟踪的区域。常用而有效的算法包括K均值聚类、分水岭算法等。 特征提取是将图像中的信息抽象化作为特定可识别模式。从图像中提取特征通常需要使用泛函分析和模式识别技术。 6、目标识别 目标识别即在图像中找到和辨识特定目标,它应用于许多领域,例如医疗图像识别、移动机器人、军事目标等重要领域。 7、图像融合 图像融合是将来自不同传感器或模型的多个图像组合成一幅图像,它用于合成图像来获得更多信息。 三、应用举例 1、医学影像 医学影像处理是对以影像的传统方式进行医学分析的技术发展。它可以用于X光、核磁共振、CT等医学影像数据,将有助于更准确地进行分析和诊断。 2、视频分析 视频分析技术是将图像处理技术应用于视频数据处理的技术,包括视频图像的分割、跟踪、物体识别、目标检测等。 3、人脸识别 面部识别是自动识别面部特征并将它们与储存在数据库中的信息进行匹配的过程。它有很多应用,例如人机交互,人脸认证等。

数字图像处理技术论文

数字图像处理技术论文 数字图像处理技术是研究采用计算机和其他数字化技术对图像信息进行处理的新技术。下面是店铺整理的数字图像处理技术论文,希望你能从中得到感悟! 数字图像处理技术论文篇一 数字图像处理技术研究 [摘要]数字图像处理技术是研究采用计算机和其他数字化技术对图像信息进行处理的新技术。图像处理科学与技术已经成了工程学、计算机科学、通信科学、信息科学、军事、公安、医学等众多学科学习和研究的对象。本文从数字图像处理的基本概念,研究内容为出发点,重点探讨了数字图像复原技术,最后介绍了数字图像处理系统,但由于数字图像处理技术领域内容极其广泛,与其他很多学科都有着千丝万缕的联系,所以对这项技术的研究还需要人类的进一步努力。 [关键词]数字图像处理技术数字图像处理主要研究 中图分类号:IP391.41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0280-01 1 引言 “图”是物体透射光或反射光的分布,“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。前者是客观存在的,而后者为人的感觉,图像应是两者的结合。图像处理就是对图像信息进行加工处理,以满足人的视觉心理和实际应用的要求。人类获取外界信息有视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种方法,但绝大部分(约80%)是来自视觉所接受的图像信息,即所谓“百闻不如一见”。因此,图像处理技术的广泛研究和应用是必然的趋势。 2 图像数字化 2.1 基本概念 一幅黑白静止平面图像(如照片)中各点的灰度值可用其位置坐标(x,y)的函数f(x,y)来描述。显然f(x,y)是二维连续函数,有无穷多个取值。这种用连续函数表示的图像无法用计算机进行处理,也无法在各

图像压缩技术的综述

题目:图像压缩技术的综述 学生姓名:徐欢学号:070110117 系别:计算机与信息学院专业:计算机科学与技术 入学年份:2010年9月 导师姓名:陈蕴谷职称/学位:讲师/硕士研究生 导师所在单位:中国科学院合肥物质研究院 完成时间:2014年4月 1.引言 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展,多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求,也给现有的有限带宽以严峻的考验,特别是具有庞大数据量的数字图像通信,更难以传输和存储,极大地制约了图像通信的发展,因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,可以减轻图像存储和传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 图像数据是用来表示图像信息的,如果不同的方法为表示相同的信息使用了不同的数据量,那么使用较多数据量的方法中,有些数据必然代表了无用的信息,或者是重复的表示了其他数据表示的信息,前者成为数据冗余,后者成为不相干信息。图像压缩编码的主要目的,就是通过删除冗余的或者是不相干的信息,以尽可能地的数码率来存储和传输数字图像数据。 图像压缩编码技术可以追溯到1948年提出的电视信号数字化,到今天已经有50多年的历史了。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法,特别是到了80年代后期以后,由于小波变换理论,分形理论,人工神经网络理论,视觉仿真理论的建立,图像压缩技术得到了前所未有的发展,其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述,讨论了它们的优缺点以及发展前景。 图像编码基础 图像编码压缩是指在满足一定图像质量的条件下,用尽可能少的数据量来表示图像。编码技术比较系统的研究始于Shannon信息论,从此理论出发可以得到数据压缩的两种基本途径。一种是联合信源的冗余度也寓于信源间的相关性之

图像编码常用方法介绍

图像编码是一种将图像数据转换为更高效地存储或传输的方法。 在现代科技发展的背景下,图像编码已经成为我们生活中不可或缺的 一部分。本文将介绍常用的图像编码方法,包括无损编码和有损编码,并简要讨论它们的优缺点。 一、无损编码方法 1. 区域编码:区域编码是一种将图像划分为连续区域并分别编码的方法。常用的区域编码方法有行程编码和连续高斯模型编码。行程 编码以图像中连续相同像素值的行程作为编码单元,通过记录像素值 和行程长度来进行编码。连续高斯模型编码则利用高斯模型对像素值 进行建模,将像素的差异编码为高斯分布的参数。 2. 预测编码:预测编码是一种利用图像中像素之间的相关性进行编码的方法。常用的预测编码方法有差分编码和自适应预测编码。差 分编码将每个像素的值与前一个像素的值进行差分计算,并将差分值 进行编码。自适应预测编码根据图像中像素值的统计特征自适应选择 预测模型,从而提高编码效率。 二、有损编码方法 1. 变换编码:变换编码是一种通过将图像数据进行变换来提取能量集中的频率系数,进而进行编码的方法。常用的变换编码方法有离 散余弦变换(DCT)和离散小波变换(DWT)。DCT将图像数据变换为频率域数据,利用频率系数的能量集中性将其进行编码。DWT则将图像数据分解为不同尺度和频带的小波系数,通过对小波系数进行编码来实现压缩。

2. 预测编码:有损预测编码是一种通过对图像进行预测并对预测残差进行编码的方法。常用的有损预测编码方法有基于区块的运动补偿编码和基于预测误差统计的编码。运动补偿编码通过预测当前图像帧的运动向量,并将预测误差进行编码。基于预测误差统计的编码则通过对预测误差进行统计分析,从而实现压缩。 三、优缺点比较 无损编码方法在图像数据的传输和存储过程中能够保持数据的原始精度,不会引入误差,但无损编码的压缩率较低,不能实现高效的图像压缩。有损编码方法能够实现更高的压缩率,但由于引入了信息的丢失和误差,会对图像质量造成一定程度的损失。 综上所述,图像编码是一种非常重要的技术,它在图像处理、图像传输和图像存储等领域都有广泛的应用。无损编码和有损编码是常用的图像编码方法,它们各有特点和适用场景,在选择时需要根据具体需求进行取舍。随着科技的发展,图像编码方法也在不断创新和改进,未来的图像编码技术将更加先进和高效,为我们的生活带来更多便利。

图像处理文献综述

信息工程学院 毕业设计文献综述 某: 学号: 专业: 班级:

此栏为论文题目 作者某: (塔里木大学信息工程学院**系**班,) 摘要:在图像处理中,图像滤波起着重要作用。它可以有效地抑制(平滑)各种噪声、保持边缘信息,从而改善后续处理工作的质量(如提高图像分割精度等)。图像滤波的方法有很多,比如说中值滤波、均值滤波、高斯滤波、维纳滤波等,中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,均值滤波是把每个像素都用周围的8个像素来做均值操作,高斯滤波实质上是一种信号的滤波器,其用途是信号的平滑处理,本文着重对中值滤波、均值滤波和高斯滤波进行分析,进一步了解它们的原理、特点、改进的算法及其应用。 关键词:图像;滤波;中值滤波;均值滤波;高斯滤波 一、引言 图像滤波就是采用一定的算法对数字图像进行处理,以获得人眼视觉或者某种接受系统所需要的图像处理过程。[1]对图像滤波的要求是,既能滤除图像中的噪声又能保持图像的细节。[2]由于噪声和图像细节的混叠,所以在图像滤波中,图像的去噪与细节的保留往往是一对矛盾。 数字图像滤波技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科,随着图像滤波理论和方法的进一步完善,[3]使得数字图像滤波技术在各个领域得到了广泛应用,并显示出广阔的应用前景。面对数字化时代的来临,图像滤波知识显得越来越重要,实际上图像滤波已经渗透到计算机、电子、地质、气象、医学等诸多领域。 二、正文 1、**的发展状况 图像滤波的发展大致经历了初创期、发展期、普及期和实用化期4个阶段。初创期开始于20世纪60年代,当时的图像采用像素型光栅进行少秒显示,大多采用中、大型机对其处理。[5]在这一时期,由于图像存储成本高、处理设备昂贵,其应用面很窄。进入20世纪70年代的发展期,开始大量采用中、小型机进行处理,图像处理也逐渐改用光栅扫描方式,特别是CT和卫星遥感图像的出现,

图像压缩算法技术实验研究报告

图像压缩算法技术实验研究报告 一、设计内容及研究意义 设计的内容: 本论文的主要研究内容是图像压缩技术。具体框架是首先介绍了图像压缩的基本原理以及其相关压缩方法分类等理论知识,并且说明了对图像进行压缩的必要性与重要性,然后针对目前图像压缩现状和发展趋势,着重介绍了小波变换,并以其为基础来进行数字图像的压缩处理,这也许会成为图像数据压缩的主要技术之一。接着又根据相关知识编写了一些简单的图像处理程序,对前面的理论进行试验、分析、论证。最后,对整篇论文进行总结,发现自身研究的不足,并展望其未来发展前景 研究意义: 图像信息给人们以直观、生动的形象,正成为人们获取外部信息的重要途径。然而,数字图像具有极大的数据量,在目前的计算机系统的条件下,要想实时处理,若图像信息不经过压缩,则会占用信道宽,是传输成本变得昂贵,传输速率变慢。这对图像存储、传输及使用都非常不利,同时也阻碍了人们对图像的有效获取和使用。另外,伴随着计算机科学技术的发展,图像压缩技术在通信系统和多媒体系统中的重要性也越来越高,在我们的学习、生产、生活以及国防事物中等的作用越来越显著。为此,人们给予了图像压缩技术广泛的关注,如何用尽量少的数据量来表示图像信息,即对图像进行压缩,越来越成为图像研究领域的重点课题。 二、设计研究现状和发展趋势 研究现状:

第一代图像压缩编码的研究工作是从上个世纪50年代提出电视信号数字后开始的,至今己有60多年的历史。主要是基于信息论的编码方法,压缩比小。1966年J.B.Neal 对比分析了差分编码调制(DPCM)和脉冲编码调制(PCM)并提出了用于电视的实验数据,1969行了线性预测编码的实际实验。同年举行首届图像编码会(PictureCodiSymP0sium),在这次会议之后,图像压缩编码算法的研究有了很大进展。由于DCT压缩算法具有编码效果较好、运算复杂度适中等优点,目前己经成为国际图像编准(JPEG)的核心算法。 为了克服第一代图像压缩编码存在的压缩比小、图像复原质量不理想等1985年Kunt等人充分利用人眼视觉特性提出了第二代图像压缩编码的概念。上世纪80年代中后期,人们相继提出了在多分辨率下表示图像的方案,主要方子带压缩编码、金字塔压缩编码等。这些方法均在不同程度上有如下优点:多分辨率的信号表示有利于图形信号的渐输,不同分辨率的信号占用不同的频带,便于引入视觉特性。1987年,Mallat次巧妙地将计算机视觉领域内的多尺度分析思想引入到小波变换中,统一了在之前各种小波的构造方法之后,他又研究了小波变换的离散形式,并将相应的法应用于图像的分解与重构中,为随后的小波图像压缩编码奠定了理论基础。1988年Barnsly和S1an共同提出了分形图像编码压缩方案,之后,各国学者提出各种各样的改进方法,从而掀起了分形图像编码的新高潮。但由于在分形压缩编码过程中,运算量大,从而造成编码时间过长,且提高压缩比同减小失真度之间的矛盾始终存在,从而局限了它的实用性。 上个世纪90年代后,又取得了一系列图像压缩编码研究的阶段性新成果,基于零树的编码法首先由A.5.Lewis和G.Knoes提出,其特点是根据小波系数在同方向子带中的相似性,即若一个小波系数较小,则很可能高一级(频率更高)同方向子带中相应位置的小波系数也较小,利用一种称为小波树的树形结构来组织小波系数,使其能方便地去

数字图像处理的应用与时代背景

数字图像处理的应用与时代背景 数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。 数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响:一是计算机的发展;二是数学的发展(特别是离散数学理论的创立和完善);三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。 20世纪20年代,图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量。到20世纪50年代,数字计算机发展到一定的水平后,数字图像处理才真正引起人们的兴趣。1964年美国喷气推进实验室用计算机对“徘徊者七号”太空船发回的大批月球照片进行处理,收到明显的效果。20世纪60年代末,数字图像处理具备了比较完整的体系,形成了一门新兴的学科。20世纪70年代,数字图像处理技术得到迅猛的发展,理论和方法进一步完善,应用范围更加广泛。在这一时期,图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系,如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。20世纪70年代后期到现在,各个应用领域对数字图像处理提出越来越高的要求,促进了这门学科向更高级的方向发展。特别是在景物理解和计算机视觉(即机器视觉)方面,图像处理已由二维处理发展到三维理解或解释。近年来,随着计算机和其它各有关领域的迅速发展,例如在图像表现、科学计算可视化、多媒体计算技术等方面的发展,数字图像处理已从一个专门的研究领域变成了科学研究和人机界面中的一种普遍应用的工具。 一、图像处理工具箱提供一套全方位的参照标准算法和图形工具,用于进行图像处理、分析、可视化和算法开发。可用其对有噪图像或退化图像进行去噪或还原、增强图像以获得更高清晰度、提取特征、分析形状和纹理以及对两个图像进行匹配。工具箱中大部分函数均以开放式MATLAB语言编写。这意味着可以检查算法、修改源代码和创建自定义函数。图像处理工具箱在生物测定学、遥感、监控、基因表达、显微镜技术、半导体测试、图像传感器设计、颜色科学及材料科学等领域为工程师和科学家提供支持。它也促进了图像处理技术的教学,它主要包括以下几种方法: 1、图像变换:由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。 2、图像编码压缩:图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。 3、图像增强和复原:图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立“降质模型”,再采用某种滤波方法,恢复

图像处理技术综述

图像处理技术综述 图像处理是指对数字图像进行计算机处理的一系列技术。其目的是识别、理解和改善 图像的质量、更好地表示图像中的信息。图像处理技术通过对图像进行数字处理,对图像 进行增强、去燥、去模糊、变形、特征提取等操作,使得图像可以被更好地利用。 图像处理技术的应用广泛,包括医学、航空航天、军事、计算机视觉、娱乐等诸多领域。下面将简要介绍图像处理技术的几个关键方面。 图像增强 图像增强是一种通过对图像进行计算机处理来提高其质量的技术。增强可以包括调整 图像的亮度、对比度或色彩饱和度,或应用锐化技术。增强可以明显提高图像的质量,以 便于人类或计算机视觉系统更好地分析图像。 图像去燥 图像去燥是通过对图像进行滤波以减少噪声的技术。噪声可能是由于图像传感器、图 像采集过程或图像处理造成的。去噪可以提高图像质量,使得信息更加清晰。 图像去模糊是通过计算从模糊的图像中恢复尽可能多的信息的技术。模糊可能是由于 摄像机移动、光照不足、散焦模糊等造成的。去模糊可以使得模糊的图像清晰化,以便于 人类或计算机视觉系统更好地分析图像。 图像变形 图像变形是一种改变图像形状、大小、方向等的技术。变形技术可以用于图像增强、 建模、图像贴合等应用中。 特征提取 特征提取是从图像中提取关键信息的技术。这些信息可以包括对象形状、边缘、纹理、颜色等。经过特征提取处理的图像可以更好地用于对象检测、跟踪、分类等应用。特征提 取是计算机视觉领域中广泛应用的一项技术。 总之,图像处理技术在很多应用领域中都具有重要的作用。随着计算机技术的发展, 图像处理技术的应用将会越来越广泛,对于提高人们的生活质量、推动人类社会进步都将 有着重要的意义。

图像处理技术简介

图像处理技术简介 图像处理技术是关于图像处理的一系列技术的总称,其包含了许多不同的研究方向。目前,其主要的相关研究内容可分为如下一些领域: 1.图像增强:目的使图像中不突出,或不清楚的部分被增强,对灰度图是调整其部分的亮度;对彩色图是调整其相应分量的颜色。如:对比度增强、灰度拉伸、直方图修正、图像平滑、图像锐化、图像滤波、同态滤波(f(x,y)-ln-fft-H(u,v)-fft-1-exp-g(x,y));γ校正、彩色增强(伪彩色处理、假彩色处理)等。(见教材)

2.图像变换:包括空间域变换(如:对数极坐标变换、randon变换、hough变换)、频域变换、彩色变换(RGB-HSV-CMY-NTSC-YCbCr-HSI),主要是频域变换:常用的正交变换有 DFT,DCT,DWT,KLT(PCA),DHT(Walsh变换),斜变换等。目的使图像在通常情况下难以显示的特征变得突出。(见教材) A=imread(''); [ca,ch,cv,cd]=dwt2(double(A), 'sym4'); subplot(221),imshow(ca,[]),ti tle('低频分量') subplot(222),imshow(ch,[]),ti tle('水平分量') subplot(223),imshow(cv,[]),ti tle('垂直分量') subplot(224),imshow(cd,[]),ti tle('对角线分量') 3.图像分割:依据图像特征将其具有不同含义的区域区分开来:主要分:①利用

灰度统计信息的分割(直方图阈值、分水岭、基于云模型)、②利用区域或光谱信息的分割(区域分裂合并-四叉树方法)、纹理分割法、多光谱分割法、形态学法等。③利用边缘检测方法:微分边缘检测(edgedemo),snake模型边缘检测,曲面拟合边缘检测,据统计现有百余种边缘检测方法。(见教材) qtdemo 4.图像压缩:常与图像编码相结合。由于图像一般较大,特别是遥感、遥测、遥调所需的图像处理时间大,难以实用,根据图像存在空间冗余、时间冗余、频谱冗余、编码冗余的特点,需要对图像进行无损压缩或有损压缩。常用的有预测编码、变换编码、线性预测、rlc、LWZ、JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4(MPEG-7、MPEG-21)、等。(见教材) dctdemo ----------------------------------------------- A=imread('');

点云编码综述

点云编码综述 作者:李厚强李礼李竹 来源:《中兴通讯技术》2021年第01期 摘要:点云编码是支撑点云广泛应用的关键技术之一,是近期技术研究和标准化领域的热点。对点云几何信息和属性信息编码技术演进进行了回顾,并针对稠密点云和稀疏点云的几种典型编码方法的编码效率进行了比较。未来点云编码研究将集中于利用帧间预测去除动态点云的不同帧之间的相关性,以及端到端点云编码、任务驱动的点云编码等方面。 关键词:3D点云编码;几何信息编码;属性信息编码

Abstract: 3D point cloud compression is one of the key technologies supporting the widespread use of point clouds. Recently, it is one of the focuses for both research and standardization groups. The latest advance of the compression technologies for both the 3D point cloud geometry and attribute information is reviewed. Compression efficiencies of several typical compression technologies for both the 3D dense and sparse point clouds are compared. In the future, more studies will focus on inter-frame prediction to exploit the correlations between different frames in 3D dynamic point clouds, end-to-end point cloud compression, and task-driven point cloud compression. Keywords: 3D point cloud compression; geometry information coding; attribute information coding 點云是一系列高维空间点(例如三维空间点)的集合。每一个点包含几何信息(x, y,z)以及颜色和反射率等属性信息。根据点云中点的密度,点云可以粗略地分为稠密点云和稀疏点云。稠密点云可以用来精细重建3D物体例如人物等,可被广泛应用于虚拟现实和增强现实。稠密点云重建的 3D物体支持6自由度,相比360°全景视频仅能支持3自由度,可以给用户带来更好的视觉体验。稀疏点云可以高精度重建3D场景,结合2D摄像头采集的高清图像视频,可被用于自动驾驶和机器人视觉等应用中。由于点云数据量巨大,点云编码成为了上述应用中不可或缺的一环。相比成熟的图像视频编码技术,点云编码由于其独有的特点成为近期的研究热点。图像视频中的像素在2D空间中均匀分布,而点云中的点在3D空间的分布是稀疏且无规律的。点云的稀疏性是指3D空间仅有很小一部分3D位置被点占用。从压缩的角度来看,相比于编码整个3D空间,仅仅编码被占用的部分信息会更加高效。同时,点云的无规律性使得点云的不同点之间的相关性难以被有效去除。点云编码可以根据其包含的信息分为两个部分:几何信息编码指明空间中哪些位置存在3D点,属性信息编码指明空间中3D点的颜色和反射率等属性信息。在大部分点云编码算法中,都是先编码几何信息,然后基于重建的几何信息和原始点云对点云进行重着色,最后编码重着色之后的属性信息。 1 几何信息编码 几何信息编码主要分为3类:基于树结构的方法、基于表面近似的方法、基于映射的方法。下面我们将分别对这些方法进行详细介绍。 1.1 基于树结构的方法 基于树结构的方法是最直接的几何信息编码方法。其基本思想是对包含点云的最小立方体以树的形式进行迭代划分,如果划分完的子立方体包含点,则编码“1”,且会被进一步划分;不包含点,则编码“0”,且不会被进一步划分。在基于树结构的方法中,使用的树结构通常为八叉树和二叉树。

图像编码与压缩算法综述

图像编码与压缩算法综述 图像编码与压缩是数字图像处理中一个非常重要的方面。它的主要目的是为了尽可能地减小图像文件的大小,从而达到在保证图像质量的前提下减小存储空间、传输带宽及计算量的目的。本文将综述图像编码与压缩的常用算法,探讨各种算法的特点和优缺点。 一、无损压缩算法 无损压缩算法是指压缩后与原图没有任何差别,也称为无失真压缩。其原理是尽可能的减少冗余信息。下面列举几种常见的无损压缩算法: 1. 颜色索引压缩 颜色索引压缩是一种针对调色板图像的无损压缩方法,它的基本思想是将图像中的颜色进行编码,然后利用减少颜色数或使用两层颜色表的方法将颜色表达得更加紧凑。如GIF格式。 2. 预测编码压缩 预测编码压缩是一种基于无损压缩的算法,其原理是通过预测象素的数值,并将预测误差进行编码压缩,常用的算法包括差分编码、预测编码、算术编码等。如PNG格式。 3. 字典编码压缩 字典编码压缩是一种基于无损压缩的算法,其原理是通过构建一个字典,将输入文本中出现的字符以及字符串逐个映射到一个固定的编码或变长编码,以此来减少数据的冗余信息。如LZW算法。 二、有损压缩算法

有损压缩算法是指压缩后与原图有所差别,但在一定程度上人眼难以察觉,且压缩率更高。常用于图像处理、摄像机影像、音频和视频数据压缩等领域。下面列举几种常见的有损压缩算法: 1. 离散余弦变换(DCT)压缩 离散余弦变换压缩是一种将图像从空间域转换为频率域的方法,在频率域进行运算和滤波,去掉高频信息,保留低频信息以达到压缩的目的。如JPEG格式。 2. 小波变换压缩 小波变换压缩是一种类似于DCT的方法,通过小波变换将信号分解成不同频率的子信号,在对各层进行量化和编码,以达到压缩效果。其压缩率比DCT高。如JPEG2000格式。 3. 朴素贪心算法 朴素贪心算法一般用于快速地对图像进行压缩,并能够在一定程度上保证压缩质量,在实际应用中也是非常实用。如WebP格式。 总结 每种算法都有其优缺点,广泛应用于不同的领域和应用。无损压缩适用于要保证数据完整性和精度的场合;有损压缩效果更明显,并且压缩率更高,但会丢失部分信息。在实际应用中需要选取适合自己需求的压缩算法并结合优化技术,才能更好地适应各类图像处理需求。

计算机视觉中的图像生成技术综述

计算机视觉中的图像生成技术综述 计算机视觉(Computer Vision)作为人工智能(Artificial Intelligence)领域的一个重要分支,致力于使计算机能够对视 觉数据进行理解和处理。而图像生成技术(Image Generation)是计算机视觉中的一个重要方向,旨在让计算机能够生成逼真的图像。本文将对计算机视觉中的图像生成技术进行综述,并介绍其中的一些主要方法和应用。 图像生成技术在计算机视觉领域具有广泛的应用前景,如 计算机辅助设计、虚拟现实、增强现实、电影特效等。在图像生成技术的发展过程中,深度学习技术的兴起极大地推动了该领域的进步。深度学习通过建立具有多个隐藏层的神经网络模型,可以学习到图像背后的高层次表达和潜在规律。下面将介绍几种常见的图像生成技术。 首先,基于生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GANs)的图像生成技术是目前非常流行的方法之一。GANs 由一个生成器模型和一个判别器模型组成,通过对抗的方式进行训练,使得生成器能够生成更逼真的图像,而判别器则能够判断生成的图像与真实图像的差异。GANs的核心思想是通过

两个模型之间的对抗与合作来提高生成图像的质量,近年来在图像生成领域取得了显著的成果。 其次,变分自编码器(Variational Autoencoder,VAE)也 是一种常用的图像生成技术。VAE是一种无监督学习的模型,在生成图像的过程中引入了隐变量,通过学习样本的潜在分布来生成新的图像样本。VAE通过最大化推理近似的下界来进 行训练,能够学习到图像的低维表示。它不仅可以生成逼真的图像,还可以实现图像的语义分析和重构。 除了GANs和VAE,还有一种常用的图像生成技术是基于 变换网络(Transformation Networks)的方法。这种方法通过 学习输入图像与目标图像之间的映射关系,从而将输入图像转换成目标图像。变换网络可以通过训练数据学习到输入和目标图像之间的非线性变换,从而生成逼真的图像。这种方法在图像风格迁移、图像合成等方面有广泛应用。 此外,生成对抗网络的一种变体——生成对抗网络之变分 自编码器(Generative Adversarial Networks with Variation Autoencoders,VAE-GAN)也在图像生成领域取得了很多成果。VAE-GAN将VAE和GANs的优点结合起来,既能够生 成逼真的图像,又能够控制生成图像的随机性。这种方法在生成图像的多样性和可控性方面表现出了很大的优势。

图像识别技术论文

图像识别技术论文 随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。小编整理了图像识别技术论文,欢迎阅读! 图像识别技术论文篇一 图像识别技术研究综述 摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。 关键词:图像处理;图像识别;成像 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02 图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。 1 图像处理技术 图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现

图像编码技术综述(一)

图像编码技术综述 一、引言 在当代数字化时代,图像编码技术的发展具有重要意义。随着数字技术的迅猛发展,图像作为一种重要的信息媒体,已经普及到人们生活的方方面面。图像编码技术的目标是通过尽可能少的比特数来表示图像信息,从而实现图像的高效传输和存储。本文将综合介绍图像编码技术的发展历程和现有方法。 二、图像编码的基本原理 1.图像编码的概念 图像编码是将图像转换为数字信号的过程,该数字信号可以在计算机中被处理、传输和储存。图像编码的目标是在保持图像质量的前提下,尽可能地减小数据量。 2.图像编码的基本原理 图像编码技术的基本原理是利用人类视觉系统的特性,对图像进行不可感知的数据压缩。其中,离散余弦变换(DCT)、小波变换(WT)等变换方法常被应用于图像编码中,而熵编码方法如霍夫曼编码和算术编码则常用于压缩后的显著系数进行编码。 三、图像编码的发展历程 1.传统图像编码技术

早期的图像编码技术主要采用基于变换和熵编码的方法。著名的JPEG编码就是基于DCT变换和霍夫曼编码的典型代表。 2.无损图像编码技术 无损图像编码技术的目标是保持原始图像的完全一致,主要用于医学图像、遥感图像等对图像质量要求较高的应用领域。无损编码技术的发展主要包括预测编码、算术编码、字典编码等方法。 3.基于深度学习的图像编码技术 近年来,随着深度学习技术的引入,图像编码领域也出现了一些基于卷积神经网络(CNN)的编码方法。这些方法通过神经网络的学习和优化,能够在保持较高图像质量的同时实现更高效的压缩。 四、主流图像编码方法概述 1.基于变换的方法 基于变换的图像编码方法主要包括JPEG、JPEG 2000等。JPEG采用的是DCT变换,而JPEG 2000则引入了小波变换技术,相对于JPEG 具有更好的编码性能。 2.基于预测的方法 基于预测的图像编码方法主要包括JPEG-LS、PNG等。这些方法通过建立预测模型,利用预测误差进行压缩编码。 3.基于深度学习的方法

CCSDS图像压缩算法平面编码技术研究及其FPGA实现的开题报告

CCSDS图像压缩算法平面编码技术研究及其FPGA 实现的开题报告 一、选题背景与意义 随着科技的不断发展和社会的进步,图像处理在许多领域中都得到 了广泛的应用,如医疗、遥感、工业等领域。然而,由于图像数据量大,传输和存储的成本也随之增加。因此,在图像传输和存储方面的研究也 日益受到人们的关注。 图像压缩技术是在不影响图像质量的前提下使图像数据量减少的一 种处理方法。目前已有许多成熟的图像压缩算法,如JPEG、PNG等。其中,CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)图像压 缩算法是面向航天应用的一种高效的图像压缩算法。该算法经过多次改 进和优化,具有压缩比高、运算速度快、可靠性好等特点。在不同的场 合中,CCSDS图像压缩算法都被广泛应用。 本文将对CCSDS图像压缩算法中的平面编码技术进行研究,并结合FPGA技术实现该算法,对图像压缩领域的研究和应用具有一定的参考价值和实际意义。 二、研究内容 本文将对CCSDS图像压缩算法中的平面编码技术进行研究,主要包括以下几个方面: 1. CCSDS图像压缩算法的原理及其优化算法研究。本文将介绍CCSDS图像压缩算法的基本原理,并对其优化算法进行研究,包括熵编码、上下文提升等方法。 2. 平面编码技术的研究。平面编码技术是CCSDS图像压缩算法中的重要组成部分,本文将对其进行研究,包括编码过程、解码过程、编码 效率等方面的内容。

3. FPGA实现。本文将利用FPGA技术实现CCSDS图像压缩算法, 结合硬件和软件的特点,对算法进行优化,提高其运算速度和压缩效率。 三、研究方法 本文的研究方法主要包括文献综述法、理论分析法、仿真实验法和 硬件实现法。 1. 文献综述法。通过查阅大量的文献资料,了解CCSDS图像压缩算法的理论基础以及其在实际应用中的局限性和改进方法。 2. 理论分析法。对CCSDS图像压缩算法中的平面编码技术进行分析和研究,包括编码过程、解码过程、编码效率等方面的内容。 3. 仿真实验法。通过Matlab等软件对CCSDS图像压缩算法进行仿 真实验,在实验中验证其压缩效果和运算速度。 4. 硬件实现法。通过VHDL语言实现CCSDS图像压缩算法的硬件电路,并通过FPGA芯片进行验证和测试,并对其进行优化。 四、预期成果 本文的预期成果主要包括以下几个方面: 1. 对CCSDS图像压缩算法中的平面编码技术进行系统的研究,包括编码过程、解码过程、编码效率等方面的内容。 2. 利用Matlab等软件对CCSDS图像压缩算法进行仿真实验,在实 验中验证其压缩效果和运算速度。 3. 利用VHDL语言实现CCSDS图像压缩算法的硬件电路,并通过FPGA芯片进行验证和测试,并对其进行优化。 4. 对本文的研究结果进行总结和归纳,提出未来改进和发展的方向 和思路。 五、论文结构 本文的结构和内容安排如下:

基于小波变换的图像融合算法研究开题报告

综述国内外对本课题的研究动态,说明选题的依据和意义:

三、研究的步骤、方法、措施及进度安排 研究的步骤: 1、查阅文献资料,了解基于小波变换的图像融合算法研究的基本概念, 研究目的和意义; 2、了解基于小波变换的图像融合的基本步骤及方法; 3、做好MATLAB^业知识准备; 4、在Matlab开发平台下编写基于小波变换的图像融合算法程序; 5、总结和展望。 研究的方法: 通过图书馆查阅关于本课题的资料。 通过上网了解关于国内外的最新研究动态。 掌握论文所需各科专业知识。积极思考,认真撰写论文。 通过与指导老师交流不断完善课题论文。

四、主要参考文献: [1] 阮秋琦•数字图像处理学[M].北京:电子工业出版社,2001. [2] 黄贤武,王加俊•数字图像处理与压缩编码技术[M].成都:科技大学出版社,2000. [3] 容观澳•计算机图像处理[M].北京:清华大学出版社,2000. [4] 夏良正•数字图像处理[M].南京:东南大学出版社,1999. ⑸ Kenneth R.Castleman著,朱志刚等译.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,1998. ⑹董辰辉,彭雪峰等.MATLAB 2008全程指南[M].北京:电子工业出版社,2009. [7] 徐佩霞,孙功宪.小波分析与应用实例[M].北京:中国科学技术大学出版社,1996. [8] 桂林,周林,张家祥等.小波分析高级技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006. [9] 赵书兰.数字图像处理与分析实例教程[M].北京:化学工业出版社,2009. 五、指导教师意见: 指导老师(签名): ______ 年—月―日六、教研室意见: 负责人(签名):

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