分形图像压缩
基于小波变换的分形图像压缩方法
关 键词 图像压 缩 ;分形 ;迭代 函数系统 ;编码 ;小 波 中图 分类 号 T 3 文 献标 识码 A P 文章 编 号 17 -6 1( 1)1— 12 0 639 7一2 11107- 1 o
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基于小波变 换的分形压缩 的基 本思想是 :首 先对图像进行 小波变 换, 将图像分解 为不同空间频带 上的子图像 ,图像经过小波变换 后 , 分 解为一个低频子图和三个高频子图,而在高频子图出现大量的零树 , 在 多级子带之间具有相似性 。根据分形 的特点 , 利用经小波变换后多级子 带之间的相似性对图像进行压缩 。 3 压缩算 法描 述 . 2 在小波编码 中 , 小波基的选择 与评估是人们关注 的焦点 。正交小波 对应一个 正交镜像滤波器组 ,大部分正交小波基都是无 限支撑 的,这给 实际应用带来 了困难。D u eh s a bci 构造出 了具有紧支撑的正交小波基 , e 然而除了Haz波基外 , ar\ l 其他的小波基 函数无法同时满 足紧支J 性、正交 性 、对称性。但 H a/波基的局部化性能很差 ,很少用于实 际应用 。为 ar 、 J 了克服上述缺点 ,D u eh s a bc i 等人提 出了双正交小波及其设计方法 。双 e 正交小波基由两个 尺度 函数和两个小波函数构成 。双正交小波降低 了对 正交性的要求 , 留了正交小波的一部分正交性 ,使小波获得了线性相 保 位 和较短支集的特性 ,因此 目 实用 中大多采用双正交小波。具体算法 前 描述如下。 1 对原始图像进行小波分解 ,将图像分解为拥有 良好空 间选择特 ) 性的高频区域和拥有 良 好频率特 的 低频 区域。小波分解图如 图2 。 2 对低频部分进行D 1 行解码。 ’ ) c进 3 对二级高频子图像进行分形编码 。 )
分形几何理论在图像处理中的应用
分形几何理论在图像处理中的应用随着计算机技术的不断发展,图像处理已经成为了一个日益重要的领域。
分形几何理论作为一种新兴的数学理论,在图像处理中得到了广泛的应用。
本文将介绍分形几何理论在图像处理中的应用,并探讨其在该领域中所发挥的作用。
一、分形几何理论的基本概念和原理分形几何理论是由法国数学家Mandelbrot提出的,它对不规则、复杂的自然物体和现象进行了研究。
分形是指具有自相似性的图形或物体,即整体的一部分与整体的形状相似。
分形几何理论提供了一种描述和分析复杂系统的数学工具。
二、分形几何在图像压缩中的应用图像压缩是图像处理中的一个重要环节,它可以将原始图像的数据进行压缩存储,从而减少存储空间和传输带宽的占用。
分形几何理论可以通过对图像的分解和重构,实现对图像的压缩。
其基本思想是将图像分解为一系列的分形图元,并利用放缩变换对其进行重构,从而实现对图像的压缩和恢复。
三、分形几何在图像增强中的应用图像增强是将原始图像进行处理,以改善图像质量和显示效果的过程。
分形几何理论可以通过对图像的细节进行分解和合成,实现对图像的增强。
其基本思想是通过分形细节的提取和重构,对图像进行增强,使其更加清晰、细腻。
四、分形几何在图像分类与识别中的应用图像分类与识别是图像处理中的一个重要任务,它可以将图像按照其内容进行分类和识别。
分形几何理论可以通过对图像的分形维数和分形特征的提取,实现对图像的分类和识别。
其基本思想是通过分形维数的计算和分形特征的提取,对图像进行特征描述和匹配,从而实现对图像的分类和识别。
五、分形几何在图像生成中的应用图像生成是利用计算机生成新的图像,以满足特定需求的过程。
分形几何理论可以通过对图像的分解和合成,实现对图像的生成。
其基本思想是通过分形的自相似性和可变性,对图像的形状和颜色进行生成,从而实现对图像的创造和设计。
六、分形几何在图像编辑中的应用图像编辑是对原始图像进行修改和处理的过程,以改变图像的外观和内容。
分形图像压缩技术发展概述
编码压缩, 从此开辟了图像压缩的一个新天地——分形图像压 但这并不影响把这个集合称为分形。自 然界和各门 应用科学中
缩领域。
在分形几何理论中, 分形的形状(o ) 分形的偶然性 形性也 Fm 、 r 就消 失了, 此严格的 因 分形只 存在于理论研究之中。 (hn ) 以及分形的维数( ie i ) Ca e 、 c D no 统称为分形的三要 m sn 素 。 首先, 分形的形状是指分形具有不规则( 支离破碎、 物 参差 体的自 似性, 相 这种自 性可以 相似 是确定的, 也可以是统计意 不齐、 不平) 凹凸 的形状。 其次。 分形的 偶然性是指自 然界中的 义上的。 分形理论已 成为非线性科学研究中 一个十分活跃的分
偶然性仅仅是工具, 而结果却是确定性的 。最后, 分形的 维数可
以 数, 是分 这是一种 新的维数, 称为分维, 通常把它作为判别一个 几何体是否是分 形的 一个主要标准。
2 分形图像压缩编码的发展历史
21 a sy 分形图 . Bml 与 e 像编码 1 5 巴恩斯利( ..a sy正式提出迭代函数系统 9 年, 8 M FBrl ) ne
某些分形( 如海岸线) 的形成具有随机性, 按照某种规则对一组 支, 并已广泛应用于数学、 然科学和社会科学等众多领域中。 自
压缩变 换进 行随机 迭代可以得到分形。 该分形并不依赖于随 机 近十几 年来, 分形在计算机图形学、 计算机视觉以及图像处理与 析等领域中显示出越来越重要的作用。 性, 而总是以 百分之百的概率得到同一 个分形, 因此随机性或 分 者
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分形几何在图像处理中的应用
分形几何在图像处理中的应用分形几何是一种描述自相似特征的数学理论,具有广泛的应用领域,其中之一便是图像处理。
分形几何在图像处理中的应用能够提供更加准确和高效的算法,从而实现对图像的分析、识别和变换。
本文将介绍分形几何在图像处理中的应用,并探讨其带来的优势和挑战。
一、分形编码分形编码是分形几何在图像压缩方面的一种应用。
传统的图像压缩算法会造成图像信息的丢失,而分形编码通过寻找图像中的自相似区域,并利用其特征进行编码和解码,实现了无损压缩。
分形编码将图像分成小块,通过计算块与块之间的相似度来实现压缩。
利用分形几何的特性,分形编码能够在较低的数据量下重建出高质量的图像。
二、图像分形生成图像分形生成是指利用分形几何原理和算法进行图像的生成和变换。
通过自相似性,分形生成可以生成具有自然场景中多样性、复杂性的图像,例如树木、云朵等。
分形生成还可以通过迭代的方式进行图像的无限放大和放缩,实现对图像的细节控制。
三、纹理合成分形几何在纹理合成方面的应用相当广泛。
纹理合成是指通过生成新的纹理图像,使其看起来像是具有某种纹理的真实图像。
利用分形几何的自相似性和多样性特征,可以生成逼真的纹理图像。
纹理合成在游戏开发、虚拟现实等领域中有着重要的应用,能够提升用户体验。
四、图像分割和边缘检测分形几何在图像分割和边缘检测领域也有一定的应用。
图像分割是将图像分成不同的区域或对象的过程,而边缘检测则是识别出图像中的边缘信息。
分形几何通过对图像的几何特征进行分析,可以有效地实现图像的分割和边缘检测,为图像分析和识别提供了有力的支持。
分形几何在图像处理中的应用为我们提供了更多的工具和方法,可以更加有效地处理和分析图像。
然而,分形几何在实际应用中也存在一些挑战,例如计算复杂度较高、参数的选取和优化等问题,需要进一步的研究和探索。
综上所述,分形几何在图像处理中具有广泛的应用前景。
通过分形编码、图像分形生成、纹理合成、图像分割和边缘检测等方法,可以实现对图像的高质量处理和分析。
分形图像压缩的一种改进算法
法—— 分形 块编码 [ , 分形 编码 从 实 验 室 研 究走 3 使 ] 向应 用成 为可能 .
全局 相关去 冗余 的 思想 , 突破 了传 统 图象 压 缩 方 法
的局 限性 , 有较 大 的潜力. 具
1 图像 编 码 的分 形 理 论 基 础
图像 编码 的分 形 理论 基 础Ⅲ 主 要 有 : 代 函数 迭 系统 、 不动 点定理 以及 拼贴 定理 . 以下记 分形 几何 的基 本 空 间 为 ( ) 且 为 一 X, , 个完备 的 度 量空 间 , 中 XCR。 是 非 空 的闭 集 , 其 , d
Vo . 4 NO 1 12 .
Jn 2 1 a. 0 0
文章 编号 :6 2 6 9 ( 0 0 0 — 0 6 0 17 — 17 21 )1 00 — 3
分 形 图像 压缩 的一 种 改 进 算 法
唐 国 维 ,王 苫 社 ,张 岩
( 大庆石 油学 院 计 算机 与信 息技术 学院 ,黑 龙江 大庆 1 3 1 ) 6 3 9 摘 要 :针 对分形 图像 压缩 的缺 点, 基于 分形 图像 压 缩 的基 本原理 , 匹配搜 索之 前定 义域 块 的采 对 样 方式提 出 了一种基 于 主对角 线 的计算 方 式.该计 算 方 式取 代 了传 统 的取 平 均 的方法 , 化 了计 简
TANG O we ,W AN G a — he GU — i Sh n s ,ZH ANG n Ya
分形图像压缩
看 看 由瑞 典 数 学 家 科 和 在 1 0 4年 设 计 的一 段 曲线 : 单 位 长度 的 直 线 段 9 在
中间 , 以边 长
为 1 3 的 等 边 三 角 形 的 两 边 去 代 替 E0中 间 的 1 3 得 到 E ( 图 1 , E / E。 / , 见 ) 对 的 每 条 线 段 重 复
A bs r t: M any c t ac om plc t d sha s i na ur c nnot b pr c s e b ia e pe n t e a e oesd y E u ld an c ie ge m e r t ca t ke w ih t d o t y hu n be ac d t he ai of f ac a om e r .T he r t lge ty m e h t t m a s r t od ha i ge a e c om pr s e an c ed es d d od by r c al f a t ge om e r i c le f ac a i ag c t y s a ld r t l m e om pr s on w hi h s e si c i i r duc d i t s a r nt o e n hi p pe .
上 述 做 法 又 得 到 B , E。 每 段 又 重 复 , 此下 去 得 到 的 极 限 曲 线 就 是科 和 曲线 显 然 , 和 对 的 如 科
车文 于 2 0 0 1年 9月 1 0日收 到
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第 2期
柳青松
分 彤 图 像 压 缩
△
K e wo ds f a t l c nt a tv f i e t a s 0 ma i n ie a e u c i n s s e y r : r c a o r c i e a f n r n f r t tr t d f n t y t m o o
基于遗传算法的分形图像压缩技术研究
2 0 1 3年 4月
计算 机应 i c a t i o ns a n d S o f t wa r e
V0 1 . 3 0 No . 4 Ap r .2 01 3
基 于 遗传 算 法 的分 形 图像 压 缩 技 术研 究
mu t a t i o n o p e r a t o r .E x p e i r me n t a l r e s u h s s h o w t h a t ,t h e n e w a l g o r i t h m c a n o b t a i n s a t i s f a c t o r y r e s u l t s w h i l e e n s u in r g t h e q u a l i t y o f d e c o d e d
i ma g e c o mp a r i n g wi t h t h e a l g o r i t h ms o f F i s h e r a d a p t i v e q u a d t r e e,K— me a n s c l u s t e in r g a l g o i r t h m a n d t h e a d a p t i v e g e n e t i c lg a o it r h m i n t e r ms o f
o f d e c o d e d i ma g e s ,we c o n s t r u c t n e w f i t n e s s f u n c t i o n wh i c h i s b a s e d o n g e n e t i c a l g o r i t h m t o d e s i g n a n d o p t i mi s e t h e c r o s s o v e r o p e r a t o r a n d
分形图像压缩方法与评价
分形图像压缩方法与评价在数学和计算机科学领域中,分形是一种能够重复自身的几何图形。
分形图像压缩方法是基于这种自相似性原理的一种图像压缩技术。
本文将介绍分形图像压缩的原理、方法以及评价指标。
一、分形图像压缩原理分形图像压缩的基本思想是利用分形的自相似性来表示图像的局部特征,从而达到图像压缩的目的。
具体而言,分形图像压缩方法包括两个主要步骤:分解和编码。
首先,将原始图像分解成一系列的基函数,这些基函数通过仿射变换可以生成整个图像。
然后,利用编码器对分解后的基函数进行编码,将其存储为压缩数据。
二、分形图像压缩方法1. 分解在分解步骤中,使用一个固定大小的滑动窗口对原始图像进行遍历。
对于每一个窗口,通过对其进行一系列的变换(如平移、旋转、缩放等),找到与之最相似的基函数。
这个最相似的基函数被用来代替原始图像中窗口的像素值。
2. 编码在编码步骤中,将分解后的基函数进行编码,并存储为压缩数据。
编码的目的是通过更小的数据表示来达到压缩图像的目的。
常用的编码方法包括哈夫曼编码、算术编码等。
三、分形图像压缩评价指标1. 压缩比压缩比是评价压缩算法性能的重要指标。
它表示原始图像与压缩后的图像之间的比率。
一般来说,压缩比越高,表示压缩效果越好。
2. 保真度保真度是指压缩后的图像与原始图像之间的相似程度。
通常采用均方误差(Mean Square Error,MSE)、峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)等指标来评估保真度。
3. 运行时间运行时间是指压缩算法所需的时间,一般以毫秒为单位。
运行时间越短,表示算法执行速度越快。
四、结论分形图像压缩方法是一种有效的图像压缩技术,利用分形的自相似性原理能够实现较高的压缩比和保真度。
评价指标如压缩比、保真度和运行时间可以有效地评估分形图像压缩算法的性能。
在实际应用中,可以根据具体要求选择合适的分形图像压缩方法及相应的评价指标。
快速分形真彩图像压缩方法的实现
l 引言
分形 图像 编码是 由B ms y 2 世纪 8 年代末首先提 出 a l于 0 e 0 来的, 它源于 迭代函数 系统理 论 。在分形编 码 中, 一幅图像 由
一
间。何 传江和杨静提 出了基于新定义 的图像块的形态特征 的 算 法 。郑运 平和陈传波 提出 了利 用 H 特性 的新 型四叉树 VS 分形 图像压 缩算法I 4 J 。在郑运平 的基础上 , 裔传俊提 出了对父 块按标 准差排序 , 每一子块 寻找 其在标准差意义下 的最近邻
po oe to a en raz du drteVC + . It rt vlp n E vrn n(D ) rp sd me d h sbe e l e n e h + 6 ne a d Deeo met n i me tI E . h i 0 g e o
Ke r s fa t li g o r s i n;r c a ma e c mp e so y wo d : r ca ;ma e c mp e so fa t li g o r s i n
求较 高 , 以不 太实用 。 19 年 B msy 所 90 a l 的学生 Jcu 提 出 e aqi n 种基于分块划分的分形 图像压缩编 码方案 , B rs y 案 将 anl 方 e 中根据图像景 物内容的人机交 互分割变 成为固定大小 的图像 块分割 , 将只能 与整幅 图像进 行相似 性 比较 变为可 以在 图像
c t n ,01 4 (8 :0 .0 . ai s2 1 , 7 2 ) 2 62 8 o
Ab ta t Ai n o h we k e s o o g e c dn i fta i o a f ca c dn to , uc r ca m a e c dn sr c : mig t te a n s f ln n o ig t me o rdt n l r tl o ig meh d a q ik fa tl i g o ig i a
一种图像分形压缩的改进算法
第2 1卷第 1期
V I2 o l b. lN 。
湖 北 工 业 大 学 学 报
J u n l fHu e iest fTeh oo y o r a b i o Unv ri o c n lg y
20 年 O 06 2月
缩 变换 , 为压缩 因子. S
传统图像压缩方法已有近百种 , 但压缩效果 , 压 缩比, 以及编码 、 解码时间还不能满足当前信息时代
的要求 , 缩 算 法 一 般 已 经 成 了定 式 , 展 潜 力 不 压 发
定 义 2 迭 代 函数 系统 ) 一 个 迭 代 函 数 系 统 (
拼贴定理, 相关概念包括压缩映射、 收缩变换 、 仿射
12 基 于分 形块 的编 码技 术 .
[ 收稿 日期]20 —1 —1 05 2 6 [ 者 简 介 ]蔡 光 兴 ( 94 ) 男 ,湖 』 武 汉 人 , 北 工 业 大 学 教 授 , 究 方 向 : 数 、 息 编 码 . 作 16 一 . E 湖 研 代 信
断等 都可 以转 化为 数 字 图像 的 形 式 , 但数 字 图像 显
变 换 、 于块 的局 部迭 代 函数 系统 ( IS 等 . 基 PF ) 定 义 1 压缩 变 换 ) 令 , X — X 为 度 量 空 间 ( : ( d 上 的变换 , 存 在 一个 常 数 s0≤ S 1使 X, ) 若 , < ,
步 提高 了分 形 压 缩 比 , 同时 , 出一 种 矢 量法 分 形 块 分 类 的 方 法 , 短 了 分形 编 码 时 间 . 提 缩
[ 关键 词]分形 ;图像压缩 ; 迭代 函数 系统 ;分形编码
[ 中图分类号]TP 9 31
[ 文献标识码] :A
基于四叉树分形图像压缩的研究实现
分 形 图像 缩 不 仅 考 虑 局 部 与 局 部 . 同 时 也 考 虑 局 部 与 整 体 之 间 的 相 关 性 .适 合 于 自相 似 或 自仿 射 的 图 像 压 缩 . 其 解 码 时 能 放 大 到 任 意 大 的 尺 寸 . 保 持 用 且
后 的子 块 中 .最 大 值 与 最 小 值 的差 异 不 超 过 灰 度 表 达
停 止 最后 , 四叉 树 分 解 的结 果 可 能 包 括 多 种 图 : ( ) 复 ( )直 到 所 有 的 方 块 都 满 足 一 致 性 标 准 4重 3, 才结束 。
形学、 图像 处 理 、 子 化 学 、 料 科 学 等 , 其 在 冈像 处 分 材 尤 理 中 . 形 理 论 开 辟 了一 个 数据 压 缩 的 新 纪 叠 的 方 形 像 块 D. … , 为 定 x , , , 称 D ) 义域 块 。规定定 义域块 的尺 寸大 于值域 块 的尺寸 . 即 L K一 般 取 L 2 过 搜 索 配 得 到 图 像 的 IS 陔 方 > , =K 通 F
速 的解 压 缩 速 度
法 耗 时少 . 原 质 量 高 还
同定 分 块 分 形 图像 编 码 的缺 点 在 于 寻 找 匹 配 的 和 D 过 程 非 常 耗 时 , 图 像 还 原 时 . 能 出现 “ 块 效 在 可 方
应 ” 会 影 响 图像 的还 原 质 量 , .
12 四 叉 树 分 形 图像 压 缩 .
分形理论在图像压缩中的应用
( c o l fElcr nca d I f r to c n lg S h o e to i n n o ma in Te h oo y,W u i n tt t fTe h oo y,W u i 2 1 ,Chn ) o x si eo c n lg I u x 1 1 42 ia
随着 多媒 体 、 联 网技 术 的迅 猛 发 展 , 多 图 互 许 形 图像形 式 的信 息 需 要 存 储 、处 理及 传 输 。如 何 有 效 地存储 、 输这 些信 息是 多媒 体 时 代所 面 临 的 传 重要 问题 之一 。其 中 , 据压 缩 技术 比数据 存 储技 数 术 、 据传 输技 术 相 比实 用 性 更 强 , 更 具 有 商 业 数 也
许 敏
( 无锡 职业 技术 学院 电子与信 息技 术学 院 , 江苏 无 锡 2 4 2 ) 1 1 1
摘
要 : 图像 压 缩 中- ) 分形理 论是 一种 基 于 自然 图像局 部 自相似 性 的有 效压 缩技 术 。文 章 重 在  ̄ t 1
点 介绍 分形 图像压 缩技 术理 论基 础—— 迭 代 函数 系统 , 介 绍分形 图像 压缩 编码 和解码 的 方法 , 再 最 后 简单介 绍 分形编 码 的改进 方 法 。 关键 词 :分 形 ;图像 压 缩 ; 代 函数 系统 迭
Ieae u cins se 简称 P F ) trtdF n t y tm, o I S 的分 形 块 编
使 运用 分形 理 论进 行 图像 压 缩 的分 形 图像 编 码 方
法 成为 数据 压缩 的一 种行 之有 效 的方法 _ 。 1 ]
码算 法 , 此算 法 可 真 正 自动实 现 图像 压 缩 , 而 使 从
基于预处理-修正模式的分形图像压缩方法
( l g fBa i Sce e Col eo sc incs,Hu z o g Ag iut r e a h n rc lu eUniest v riy,W uh n 4 0 7 ) a 3 0 0 。
( c o lo a h m aisa m p tto a ce c S h o fM t e tc ndCo u ain l in e,Su tsn Uniest S nYa— e v riy,Gu n z u 5 0 7 ) a g ho 1 2 5 。
Fr c a ma e Co a t lI g mpr s in eho s d o e r a me - o iia in o e e s o M t d Ba e n Pr t e t ntM d fc to M d
分形图像压缩技术的研究进展
摘 要 : 分形图像压缩以其高压缩比的潜在性能而在近年来倍受重视, 本文对分形图像压缩编码发展的历史与现状进
行 了研 究 , 析 了 分形 图像 压 缩 编 码 的特 点 与存 在 的不 足 , 分 以及 针 对不 足 所 采取 的一 些 改 进方 法 。
关键字 : 分形; 图像压缩; 迭代函数系统
的压缩 映射 , 存在惟 一 的一个 不 动点 ∈X, 得 则 使
数 系统( S来 实 现 的 , 理 论基 础是 迭代 函数 系统 定 t ) F 其
理 和拼 贴定理 。
11 仿射 变换 .
铲 r 户 其 中,
)V X , ∈
) 示 对 进 行 n次 变 换 , 为 映射 表
中图分 类号 :P 9 .1 T 9 98 文献标 识码 : 文 章编 号 :6 4 2 0 (0 90 - 0 6 0 T 3 1 N 1 .1 4 A 1 7 - 1 92 0 )5 0 5 - 4
分 形这 一概 念 最 初 是 由美 国 / M 公 司 的数 学家 B BMad lrt 17 n ebo 于 9 5年提 出的 , 于解决 经典 欧几 用 里 德几何学难 以解 决 的 自然 真实 图像 的描绘 问题 。分
第2 8卷 第 5 期
20 0 9年 1 O月
武 夷 学 院 学报
J OUR NAL OFW UYIU V NI ERST I Y
Vo. 8 N . 1 o5 2
OC .o 9 2 o T
分形 图像压缩Leabharlann 术的研 究进展 杨 升 ( 武夷 学院 数 学 与 计算 机 系 武 夷 山 3 4 0 ) 5 30
限 的压缩 映射簇
, I , , 组成 , i ,… Ⅳ =2 并记作 ,
对分形图像压缩编码方法的探讨
20 年 07
《 田师 范 专科 学 校 学 报 》 ( 文综 合 版 ) 和 汉
J 10 6第 2 第 四 期 u. 0 2 7卷
总 第 4 期 8
对分形 图像压缩编码方法的探讨
王芳 赵德平 李井永
而做的人工细节与对象图片的全局相对兼容,它们比仅根据像素复 制或插入的图像更自 然。 第二, 这种性质可以用做图像的增强工具, 个粗略的低分辨率的图像可以用分形编码在更大的分辨率以达到
一形图像压缩背景
分形理论经历了萌芽 (99 1 1 年以前) 、形成与发展 (99 17 11-95 ( 沈阳建筑大学职业技术学院 辽宁辽阳 110 ) 100 年)以及不断完善和广泛应用 (95 17 年以后)三个阶段。 目前,分形理论与计算机技术结合后迅速发展,已经成为-f ] 【 婴J 捅 分形图 像压缩编 码是图 像压缩领 域中~种 全新的 编码算 法, 跨学科、非线性并且相当活跃的学科。其理论研究和应用已经深入 具有潜在的高压缩比、高信噪比以及任意尺度上的精细放大等特性 。本文论述 了 到人类活动的方方面面,并取得 了令入瞩 目的成果 。 分形图像压缩的背景、编码方法、改进方法和发展趋势 。 分形学使人们对自然界和人类社会的认识提高到一个崭新的高 [ 关键词] 形 图 压 ; 码 分 ; 像 缩 编 度 。例如 ,曾使网络性能模型的研究人员感到震惊 的是 “ 以太 网数 A s r c :T e f a t l m g o p e s o o i g i r n n w c d n b t a t h r c a i a e c m r s i n c d n s a b a — e o i g 据传输具有自相似的本性” 这是由B lcr 和 Bso 大学的研究 , eloe otn i i a e o p e s o n m g c m r s i n, a d h f a u e o h c a e p t n i l i h n t e e t r s f w i h r o e t a h g 人员发现的。 结果证明,n ent网络上数据的传输服从分形特征, Itr e c pe s o a i , te hg ig l t— o s n h ie e lr ee t i m o r s inr to h ih s a —o ni ead te fn n ag m n n n 不要期望网上 的数据流光滑输出, 由统计多路技术或异步传递模式 a y s a e e c h s a t c e e a o a e h a k r u d o r c a m g n c l , t 。T i r i l l b r t s t e b c g o n f f a t l i a e 转换的合并也不会有光滑输出的数据流。这样流量控制就要重新考 c p e s o o i g t ec d n ,t e i p o e e h n t ed v l l n m o r s i nc d n , h o i g h m r v dm t o a d h e e o d me t 虑 了,这为网络的合 理设计 与管理提供 了理论上 的依据 。 te d o h o e r n f te c . d 另外, 用分形方法在计算机上可实现模拟自然景物、 动画制作、 K y w r s r c a :I a e C m r s i n o i g e o d :F a t l m g o p e s o :C d n 建筑物配景等,在影视制作中能生成奇峰异谷、独特场景,产生新 分形图像压缩编码是图像压缩领域中一种全新的编码算法。该 奇美丽的景色。 算法采用图像内部块与块之问的自相似特性进行编码。由于其具有 18 98年 Brse anly采用迭代函数系统 IS和递归迭代函数系统 F 潜在的高压缩比、高信噪比以及任意尺度上的精细放大等特性而得 RF IS方法,对几幅图像进行压缩编码,获得了高达 100 00 :1的压 到了有关科研人员的高度重视和深入研究,并且在卫星图像、档案 缩比。微软电子百科全书就是完全用分形编码方法把大量多媒体数 数据、指纹、头像以及视频等方面的应用越来越多。 据压缩到 60B以内的。在海湾战争中,美军使用了分形技术,用 0M 分形图像压缩的特点在于图像是作为一个图像算子的不动点隐 于军事地图的缩放、攻击目标的匹配追踪等。 含描述,与图像的伸缩和像素点的多少无关。因此,分形代码可以 18 99年 Jcun在计算机上成功地实现了自适应块状编码方 aqi 还原成任何分辨率的图像,在任何标尺上产生细节。这种与分辨率 无关的特性至少在两个方面是有用的。首先,根据代码的自 相似性 法。这种方法经过不断改进,现在已经开始用于一次写入、多次读 种评估涉及到学校的每一个部门,也涉及到每一个人。专家组进校 验,要认识到高校更需要管理。现在的高校不是传统意义上的象牙 后,每一个部门、每一个人,因此,必须广泛深入地发动群众。迎 塔,在市场经济的冲击下,人心浮动,管理起来更不容易。所以, 评工作学 院是基础 ,部 门是关键 ,必须两轮 驱动才 能形成合力 ,创 评估其实是要求高校的管理层如何抓好管理,评估的指标不过是管 造一种全校上下集中精力抓评估,一心一意谋发展,认认真真促整 理效果 的表现形式罢 了。 改 的良好局面 。 最后,提高管理水平工作是高校持续健康发展的保障。高等院 ( 七)注重集中评估而忽视长效机制的建立。一些高校评估过 校作为培养社会所需要的、高素质人才的组织,更离不开管理。高 后就撤销评估办,认为万事大吉,其实评估是以提高教学质量、办 校评估就是对高校管理水平的检验, 从学校定位与发展思路的把握, 人民满意的教育为目的,它的价值在于促进改革、加强建设、加快 到专业设置、科研成果、教学质量控制,以及管理队伍的建设、规 发展 , 评估的最大受益者是广大学生。 五年一轮回的评估很有 必要。 章制度的完善,最终到培养的学生所表现的素质、能力等,无不是 当然对于周期 长短,要不要设 “ 免检产品”可以探讨。但是建立教 管理水平的具体体现。通过评估,可以使高校在 自身定位与发展上 学评估的长效机制,采取对高校提高教育教学质量进行监控的长效 能准确把握市场和社会的需求方向,避免在高校发展中的迷惘:通 措施 ,确保教学质量的稳步提高,尤为重要 。现在有不少学校 教学 过专业的人力资源管理,可以充分调动广大教职员工的积极性,将 评估后纷纷建立_评估督导中心等常设机构, J 对教学质量常抓不懈, 个人目标同高校发展目 标有机结合起来,做到吸引人、用好人、留 这就是很好 的做法 。 住人,发挥每一个人的最大潜力;通过合理的组织结构设计,使日 常管理规范化,避免各部门职能重叠或空缺,避免扯皮、责任不清 四、如何正确认识评估工作 上述现状 的出现并不令人奇怪 , 无论 是主观 的还是客观的原因, 和多头指挥等情况;建设独特的高校文化,弘扬正气,增强教职员 归结为一点就是许多人对评估工作缺乏正确的认识 。那么该如何正 工的凝聚力,避免高校内非正式组织的负面影响。一所高校要长期 确认识评估 工作 呢? 健康发展,一定要重视管理,不断提高管理水平。评估是一个非常 首先,无论是高等院校的领导层,还是一般教职工,不要把评 好的契机,我们必须对 自身的管理进行深刻的反思。 估 工作当成上级主管部 门分派的任务,要把评估当成关系 自身生死 参考文献: [] I王奇峰. 抓住评估契机提 高高校管理水平 []北京政法职业学院学报, J. 存 亡的大事。当然领导层的认识最重要,高等院校如同一个经营单 20 2 O 6( ). 位 ,经 营的不 好 自 然会 被淘汰 。 [] 2 周济. 第二次 全国普通 高等 学校本 科教学 工作会 议上 的讲话 [], 在 ^. 第二,要把评估当成是对本院校以前所有工作的一个总结并改 h t : nw . f. d .n t p/ e sb a eu C . / 进的机会,要贯彻 “ 以评促建”的精神,要通过评估对自身的工作 有较大的促进。评估其实是一个契机。如果不在评估中认识到自身 [] 3李进才. 正确理解和把握评估指标体系,切实搞好本科教学工作水平评估 的不足和 问题 所在的深层次原因,即使通 过 了 估,最终还是会 被 []在 20 本科教学工作水平评估研讨班上的讲话. 评 ^. 06 激烈的竞争淘汰 。 [] 立涛. 出本科教学工作水平 评估 的误区 []中国高等教育 .20 4赵 走 J. 06 �
图像压缩的分形评价指标
图像压缩的分形评价指标图像压缩是一种常见的图像处理技术,它通过减少图像数据的冗余度和不必要的信息来实现图像文件的压缩。
在图像压缩过程中,评估图像质量的指标非常重要。
其中,分形评价指标在图像压缩领域得到了广泛的应用。
本文将介绍图像压缩的分形评价指标,包括分形维数、盒计数维数以及分形压缩比。
1. 分形维数分形维数是一种用来描述图像局部自相似性质的指标。
通过计算分形维数,可以评估图像的分形特征以及压缩结果的质量。
分形维数可以通过盒计数法和样本空间法进行计算。
盒计数法是最常用的计算分形维数的方法之一。
其基本思想是将图像分割成多个小方块,并计算每个小方块能容纳的最少像素数。
通过逐渐减小小方块的大小,可以得到一系列的像素数和方块尺寸的关系。
通过对这些数据进行拟合,可以得到分形维数的估计结果。
样本空间法是另一种计算分形维数的方法,它基于对图像的样本空间进行分析。
通过在图像中取样,并对样本进行统计分析,可以得到分形维数的近似值。
2. 盒计数维数盒计数维数是分形评价指标中的另一个重要参数。
与分形维数类似,盒计数维数也用来描述图像的自相似特性。
盒计数维数通过计算图像中的盒子数量与盒子尺寸的关系,来评估图像的分形特征。
盒计数维数的计算过程是将图像分割成多个相同大小的盒子,并计算每个盒子中的像素数。
通过逐渐减小盒子的大小,可以得到一系列的像素数和盒子尺寸的关系。
通过对这些数据进行拟合,可以得到盒计数维数的估计结果。
3. 分形压缩比分形压缩比是用来衡量图像压缩效果的指标之一。
分形压缩比定义为原始图像的大小与压缩后图像的大小之比。
分形压缩技术的优点之一是能够实现无失真的压缩,因此分形压缩比可以作为评价分形压缩算法性能的重要指标。
分形压缩比可以通过对原始图像和压缩后图像的像素数进行比较得到。
较高的分形压缩比意味着图像压缩效果较好,即压缩后图像的大小相对于原始图像较小。
总结:图像压缩的分形评价指标包括分形维数、盒计数维数和分形压缩比。
基于模拟退火算法的自适应分形图像压缩
f 将 原 始 图 像 划 分 成 固 定 大 小 的 不 重 叠 的 方 块 . 为值 域 条件 . 当 前 解 X 为 最优 解 , 则转 到 步 骤 ( ) l 1 称 则 否 2。 在 上 述 的 模拟 退 火 算 法 步 骤 中 .温 度 控 制参 数 T是 一个 重 f 再 将 图像 划 分 成 可 重 叠 的 定 义 域 块 D. 边 长 为 值 域 块 要 控 制参 数 .它 的 大 小会 控 制 了 随时 过 程 向局 部 或 全 局 最优 解 2 1 其 移 动 的快 慢 。 为温 度 控 制 参 数 T的值 若 设 置 越 高 。 代 次数 越 因 迭 边 长 的两 倍 大 小 。
的 时 间 消耗 部 分 是 在 每一 个 值 域 块 匹 配一 个 合 适 的定 义 域 块 的 生 新 解一 计 算 目标 函数 差 . 接 受 或 舍 弃 ” 迭 代 . 逐 步 衰 减 控 . + 的 并 过 程 理论 上 可 以作 为候 选 者 的 可 能 的 定 义域 块 的数 目非 常 大 。 制 参 数 值 . 法 终 止 时 的 当前 解 即为 所 得 近 似 最 优 解 . 实 它 是 算 其 是 下 因 此 . 了减少 编 码 时 问 , 需 缩 小 其 定 义域 搜 索 的空 问 。 此 , 在 邻 域 中 寻 找 最优 解 . 局部 搜 索 算 法 的 扩展 。 面 是模 拟 退 火 为 就 据
基于视觉阈值的分形图像压缩算法研究
[ 文章编号]17 — 14 2 1 )2 0 5 — 2 6 3 0 9 (0 20 - o 5 0
步 骤 2 对 于 每 一 个 块 。 原 始 图像 G 中找 出一 个 尺 寸为 : 在
在信息技术领域 。 图像 压 缩 已经 成 为 一 个 十 分 重 要 的 课 题 。 “ ×2“ 的 子 块 D( 之 为 定 义 域 块 , D 表 示 。 ^ 称 用 以下 相 同 )确 , 目前 出现 的 图像 压缩 技 术 已达 到上 百 种 .但 是 压 缩 比和 压 缩 效 保对 D进行灰 度仿 射变换及空间变换后 . 所得 到的 D 与 R之 间 果 不 佳 。 编 码 、 码 时 间 过 长 。 不 能 满 足 当前 信 息 时 代 的 需 的平 方误 差值 最 小 。 且 解 远
[ 关键词 】 觉 阚值 ;分 形 ;图像 压 缩 ;四 叉树 ;人 类视 觉 系统 视 d i 1 . 9 9 ii n 1 7 —0 9 . 0 2 0 3 o : 0 3 6 ,. s . 6 3 l 4 2 l . 2 0 l s ・
[ 中圈分类号] n)9 [ 3 1 文献标识码]A
( ) 索 到 的最 佳 匹 配 子 块 D 的左 上 角 坐标 ( 。 ) 1搜 。
学 界 的 广 泛 关 注 。但 是 。 形 编 码 技 术 具 有 不 对 称 性 。 然 具 有 分 虽 ( ) R 与 D成 为 最 佳 匹 配 的等 距 变 换 的 序 号 n 一 共 有 8 2使 ( 很 高 的 压 缩 比且 能快 速 解 码 . 是 编 码 时 间 非 常 长 , 得 该 技 术 种 等距 变 换 ) 但 使 。
21年 1 02 月 第 1 卷第 2 5 期
中 国 管 理 信 息 化
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扭曲、
,
d = ln3 / ln2 = 1.58496
用类似的方法可以求得科和曲线的维数d = ln4 / ln3。
需要指出,这种维数称为相似维数,它适用于有严格自相似的分形集合。
分形维数的定义还有许多种,它门之间不仅有性质上的差别,而且对同一形态算出的维数也可能不同。
在许多定义中,豪斯多夫维数在理论上可能是最重要的,可惜这种维数的计算十分困难,目前还无法用来描述自然界的复杂形态。
建立了分形维数的概念,就可以理解为什么用传统的几何方法去度量不列颠海岸线或者科和曲线的长度时,得不到准确结果。
对待这些曲线,要先计算其分形维数,只有在相同维数下度量才有意义。
2 分形图象压缩
2.1 收缩仿射变换(Contractive Affine Transformation)
如果1个平面图形上的各点经过线性变换
后,图形上各点的距离比原有的距离要小,那么就称这种变换是收缩仿射变换。
这个变换的a,b,…,f是变换矩阵的系数。
比如,一个变换为:
用它对图2.1(a)的图F各点进行变换,变换后得到W(F)(见图2.1(b))。
其形状与原图形F相似,但各点的距离缩短。
显然,如果对一个图形反复施加收缩仿射变换,即对W(F)再行变换得到W2(F),对W2(F)又施行变换得到W3(F)……,其迭代的结果将使原来图形收缩为一个点。
2.2 迭代函数系统(Iterated Function System)
人们把若干个收缩仿射变换的组合称为迭代函数系统(IFS),即:
当然,上面各个变换W的系数应保证W是收缩仿射变换。
分形几何学中有一个定理:每一个迭代函数系统都定义了一个唯一的分形图形,这个分形图形称为该迭代函数系统的吸收子(attractor)。
这个定理称为收缩影射不动点原理。
最典型的例子是一片蕨子叶却所对应的迭代函数系统:
它所定义的蕨子叶如图2.2所示。
从这个例子可看出,要产生一个复杂的图形需要得数据并不多。
蕨子叶对应的迭代函数系统只有24个系数。
如果以8比特代表一个系数,那么192比特就可以代表一片蕨子叶。
可见压缩比是很大的。
分形图象压缩的提出者之一邦利斯曾经扬言,他实现过10000:1的压缩。
是否夸大不得而知,但分形压缩很有潜力却是无疑的。
2.3 采用迭代函数系统的图像压缩方法
从蕨子叶的例子可看出,迭代函数系统用不多的系数就可以代表一幅图像,从而得到很大的压缩比。
但在实用时,如何寻找一的图像的迭代函数系统呢?目前有两个办法;一是基于图像的自相似性,直接计算迭代函数系统各收缩仿射变换的系数、二是把图像分割成教小的部分,然后从迭代函数系统库中查找这些小部分所对应的迭代函数系统。
前一种方法适合于那些自相似性很强的图形。
此处以谢尔品斯基垫为例加以说明。
图2.3(a)是一个谢尔品斯基垫,可以看出,整个垫子是由上、左下、右下3个较小的垫子组成。
每个较小的垫子是由原来的垫子经收缩仿射变换得来的。
如果能分别找出把原图形变成3个小图形的收缩放射变换,那么,整个迭代函数系统就定下来了。
设原来垫子3各顶点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)。
变换所得小垫子的3个顶点坐标为(x'1,y'1),(x'2,y'2),(x'3,y'3)。
图2.3(b)表示的是把原电子变为上面小垫子的坐标。
把W1的变换式:
展开:
有图像。
对程序开发人员,迭代系统公司还有POEM Colorbox Ⅲ和POEM Videobox等软件,前者使开发人员能够在微软视窗下把FIF文件集成到普通应用软件内,后者则可对MS-DOS上运行的应用软件中的图像进行压缩或解压。
4 分形图像压缩有待研究的问题
分形图像压缩是有失真的,失真量大小与压缩比密切相关。
尽管分形图像压缩有巨大的潜力,但要把这种潜力释放出来,还有许多问题有待进一步的研究,主要表现在:
* 普遍性问题。
对于一定的整体与局部存在明显相似性或仿射性的分形图像类,分形图像压缩方法的压缩比极高,但难以期望在很低的失真条件下,对一切分形图像压缩都具有极高的压缩比,只能在压缩比与失真度之间加以平衡。
* 就目前分形压缩技术而言,其编码时间比较长。
因此,需要开发编码时间短、效率高的分形压缩算法。
* 理论上,有关自动压缩原理与算法,失真测度或相似性准则等有待继续深入研究。
* 实用化编码方法与硬件实现。
总之,分形理论用于图像压缩之所以有效,是因为自然界中普遍存在着分形物体,它们表面上具有非常复杂的统计特性和视觉特性,但信息量却很少,可用几条简单的确定规则迭代出来。
传统的建立于信息论之上的图像压缩技术几乎不能压缩这类图像。
而使用分形编码,只需对少数几条变换规则进行编码,即可以获得非常高的压缩比。
但另一方面,由于自然界的景物千差万别,因此分形压缩尚有许多问题有待人们深入研究。