基于小波变换的图像处理综述
图像处理中的图像去噪算法综述
图像处理中的图像去噪算法综述随着现代科技的发展,图像处理在各个领域得到了广泛应用。
然而,由于图像采集过程中受到的噪声干扰,导致图像质量下降,降低了后续处理和分析的准确性和可靠性。
因此,图像去噪算法的研究和应用成为图像处理的重要方向之一。
图像去噪算法的目标是从包含噪声的图像中恢复原始图像,以降低噪声对图像质量的影响。
在实际应用中,图像噪声的类型和分布往往是复杂多样的,因此需要选择适合不同场景的去噪算法。
以下将对几种常见的图像去噪算法进行综述。
1. 统计学方法统计学方法通过建立噪声的统计模型来进行图像去噪。
常用的统计学方法包括高斯滤波、中值滤波和均值滤波。
高斯滤波是一种线性滤波器,通过对图像进行平滑处理来减少噪声。
中值滤波则是通过取窗口内像素的中值来代替当前像素值,从而降低噪声的影响。
均值滤波是将像素周围邻域内像素的平均值作为当前像素的新值。
2. 基于小波变换的方法小波变换是一种将信号分解成多个频带的方法,可以对图像进行多尺度分析。
基于小波变换的图像去噪方法通过去除高频小波系数中的噪声信息来恢复原始图像。
常用的小波去噪算法有基于硬阈值法和软阈值法。
硬阈值法通过对小波系数进行阈值处理,将小于阈值的系数设为0,大于阈值的系数保留。
而软阈值法在硬阈值法的基础上引入了一个平滑因子,将小于阈值的系数降低到一个较小的值。
3. 基于局部统计的方法基于局部统计的方法利用图像局部区域的统计特性来去除噪声。
其中,非局部均值算法(NL-means)是一种广泛应用的图像去噪算法。
NL-means 算法通过从图像中寻找与当前像素相似的局部区域,然后根据这些相似区域的信息对当前像素进行去噪。
该算法的优点是对各种类型的噪声都有较好的去除效果,并且能够保持图像的细节信息。
4. 基于深度学习的方法近年来,深度学习在各个领域得到了广泛应用,包括图像去噪领域。
基于深度学习的图像去噪方法通过训练一个适应性的神经网络来学习图像噪声和图像的复杂关系,从而实现去噪效果。
基于小波变换的图像处理方法研究
基于小波变换的图像处理方法研究近年来,小波变换技术在图像处理领域得到了广泛的应用。
它能够提取图像中的特征信息,减少图像噪声,较好地保留图像的细节等。
基于小波变换的图像处理方法,可以应用于医学影像诊断、卫星遥感图像处理等多个领域。
本文将介绍小波变换技术的一些基础知识,分析小波变换在图像处理中的应用,并探讨基于小波变换的图像处理方法研究。
一、小波变换的基础知识小波变换(Wavelet Transform)是一种能将时间序列信号或图像信号分解成不同尺度的子信号的数学变换技术。
在小波变换中,小波函数是用作基函数的,通过对小波基函数的线性组合,得到原始信号的一个系数序列,这个系数序列记录了不同尺度下信号的信息。
小波变换的优点之一是信号的时频局部性,它能够对信号的低频和高频部分进行分离。
二、小波变换在图像处理中的应用小波变换在图像处理中有着广泛的应用。
主要应用在图像压缩、噪声去除和边缘检测等方面。
在图像压缩中,小波变换可将图像分为不同频率的子带,其位于较低频段的子带较为平滑,可以用较少的信息来表示;其位于较高频段的子带包含了图像的细节信息,通过对子带系数进行量化和编码,可以实现图像压缩。
在噪声去除方面,小波变换可以通过阈值去除图像中的高频噪声,从而获得更好的图像质量。
在边缘检测方面,小波变换的多尺度分析特性可以用于提取图像中的边缘信息。
三、基于小波变换的图像处理方法研究基于小波变换的图像处理方法研究,是利用小波变换技术进行图像处理的一种方法。
在此方法中,首先对图像进行小波变换,然后根据具体的应用需求对小波系数进行处理,最后通过逆小波变换将处理后的小波系数重构成图像。
目前,该方法已经应用于图像增强、图像恢复和图像分割等多个领域。
在图像增强领域,基于小波变换的增强方法主要是通过增大图像中的高频分量,从而达到增强图像细节信息的目的。
该方法可以应用于医学影像诊断、高清视频制作等多个领域。
在图像恢复方面,基于小波变换的方法可以减少噪声干扰,恢复损坏的图像部分信息。
基于小波变换的图像处理方法优化
基于小波变换的图像处理方法优化在数字图像处理领域中,小波变换被广泛应用于信号分析和图像处理等领域。
小波变换可以将图像分解成不同尺度和频率的子图像,能够提取图像中不同的特征信息,因此在图像去噪、图像压缩、图像增强等方面有着广泛的应用。
然而,小波变换作为一种线性变换,其处理结果往往存在着较大的误差和失真。
因此,在实际应用中,需要通过优化小波变换的方法,提高图像处理的精度和质量。
本文将介绍基于小波变换的图像处理方法的优化,并针对不同的图像处理任务,提供相应的优化方法。
一、图像去噪图像去噪是数字图像处理中的一个重要任务。
传统的小波变换去噪方法采用硬阈值或软阈值来对小波系数进行剪切,以从噪声中重构图像。
然而,传统的小波变换去噪方法容易出现阈值选取不当、失真过大等问题。
为了解决这些问题,提出了基于小波变换的去噪方法。
该方法使用二维小波变换将图像表示为一组不同尺度和频率的分量。
通过对各个分量进行统计分析,确定哪些分量包含有用信息,哪些分量包含噪声信息。
然后,通过对含有噪声信息的分量进行适当的调整,完成图像去噪的过程。
二、图像增强图像增强是数字图像处理中的一个重要任务。
图像增强的目的是增强图像中的细节信息,使图像更加清晰、鲜明。
传统的小波变换图像增强方法采用增益调节和灰度变换等方式,在增强图像对比度的同时也会引入一定的失真。
因此,针对传统方法存在的问题,本文介绍了一种改进的小波变换图像增强方法。
该方法使用小波分析技术将图像分解为一组不同频率的子图像,在分析各个子图像时,同时考虑到它们对整体图像质量的影响。
然后,在各个子图像的基础上,应用灰度匹配和去模糊技术来进行增强,以达到更好的效果。
三、图像压缩图像压缩是数字图像处理中的一个重要任务。
图像压缩的目的是减少存储和传输的开销,使得数据处理更加方便和高效。
传统的小波变换图像压缩方法采用了多种技术,如压缩编码、离散余弦变换和离散小波变换等。
而在这些方法中,基于小波变换的压缩方法被广泛应用。
基于小波分析的图像处理报告
题目:小波分析在图像处理中的应用专业:学号:学生姓名:指导教师:年月日目录1 引言 (3)2 小波分析的基本理论 (4)2.1 概述 (4)2.2 小波变换基础 (4)2.3 离散小波变换 (6)3 几种常用的小波 (8)3.1 Haar小波 (8)3.2 Daubechies(dbN)小波系 (8)3.3 Biorthogonal(biorNr.Nd)小波系 (8)3.4 Coiflet(coifN)小波系 (8)3.5 SymletsA(symN)小波系 (9)3.6 Mexican Hat(mexh)小波 (9)3.7 Meyer函数 (9)4.小波分析用于图像压缩 (10)4.1 图像压缩概述 (10)4.2 程序流程图 (11)4.3 主要调用命令 (10)5 小波分析用于图像去噪 (12)5.1 图像去噪概述 (12)5.2 主要调用命令 (12)5.3 程序流程图 (13)6 运行结果 (14)6.1图像压缩结果 (14)6.2 图像去噪结果 (15)参考文献 (16)附录 (17)1 引言小波分析属于时频分析的一种,传统的信号分析是建立在傅立叶变换的基础上的,由于傅立叶分析使用的是一种全局的变换,要么完全在时域,要么完全在时域,要么完全在频域,因此无法表述信号的时频局域性质,而这种性质恰恰是非平稳信号最根本和最关键的性质。
为了分析和处理非平稳信号,人们对傅立叶分析进行了推广乃至根本性的革命,提出并发展了一系列新的信号分析理论:短时傅立叶变换、Gabor变换、时频分析、小波变换、分数阶傅立叶变换、线调频小波变换、循环统计量理论和调幅-调频信号分析等。
其中,短时傅立叶变换和小波变换也是应传统的傅立叶变换不能够满足信号处理的要求而产生的。
短时傅立叶变换分析的基本思想是:假定非平稳信号在分析窗函数g(t)的一个短时间间隔内是平稳(伪平稳)的,并移动分析窗函数,使)tgf在不同的有限t-(τ()时间宽度内是平稳信号,从而计算出各个不同时刻的功率谱。
基于离散小波变换的图像处理技术研究
基于离散小波变换的图像处理技术研究图像处理技术已经成为现代科学和技术发展的一个重要领域。
其中,离散小波变换是一种广泛应用的图像处理方法。
它不仅可以对图像进行压缩和去噪,还可以应用于图像分析和识别等方面。
本文将探讨离散小波变换在图像处理中的应用,并对其进行详细的研究。
1. 离散小波变换的基本原理离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)是一种基于小波分析的信号处理技术。
其基本原理是将原始信号分解成不同尺度的频带,分别进行处理,最后再将处理结果合成为新的信号。
离散小波变换可分为一级变换和多级变换,一级变换是将原始信号分解成两个不同尺度的频带,即低频部分和高频部分。
2. 离散小波变换在图像处理中的应用离散小波变换在图像处理领域中有着广泛的应用。
其中,最常见的是对图像进行压缩和去噪。
在图像压缩中,离散小波变换可以将图像分解成不同尺度的频带,将高频部分进行量化,从而减小图像大小。
在图像去噪领域中,离散小波变换可以将带噪声的图像分解成多个频带,并对高频细节部分进行滤波处理,从而消除噪声。
除此之外,离散小波变换还可以应用于图像分割和图像识别等方面。
在图像分割中,可以使用一级和多级离散小波变换将图像分解成不同频带,从而实现对不同频率信息的提取。
在图像识别中,可以使用离散小波变换将图像进行特征提取和处理,从而实现图像分类和识别。
这些应用都充分发挥了离散小波变换在图像处理领域中的优势。
3. 离散小波变换的实现方法离散小波变换的实现方法有两种:一种是分解-重构法,另一种是快速小波变换(Fast Wavelet Transform,FWT)。
其中,分解-重构法是离散小波变换的基本方法,其原理是将原始信号进行多次分解,然后重构出一组新的频率尺度系数。
这种方法需要耗费大量的计算资源,但可以实现任意长度的离散小波变换。
FWT是一种高效、快速的小波变换方法。
它基于小波细节系数的重采样,从而实现了更快的计算速度。
基于小波变换的图像处理.
基于小波变换的数字图像处理摘要:本文先介绍了小波分析的基本理论,为图像处理模型的构建奠定了基础,在此基础上提出了小波分析在图像压缩,图像去噪,图像融合,图像增强等图像处理方面的应用,最后在MATLAB环境下进行仿真,验证了小波变化在图像处理方面的优势。
关键词:小波分析;图像压缩;图像去噪;图像融合;图像增强引言数字图像处理是利用计算机对科学研究和生产中出现的数字化可视化图像信息进行处理,作为信息技术的一个重要领域受到了高度广泛的重视。
数字化图像处理的今天,人们为图像建立数学模型并对图像特征给出各种描述,设计算子,优化处理等。
迄今为止,研究数字图像处理应用中数学问题的理论越来越多,包括概率统计、调和分析、线性系统和偏微分方程等。
小波分析,作为一种新的数学分析工具,是泛函分析、傅立叶分析、样条分析、调和分析以及数值分析理论的完美结合,所以小波分析具有良好性质和实际应用背景,被广泛应用于计算机视觉、图像处理以及目标检测等领域,并在理论和方法上取得了重大进展,小波分析在图像处理及其相关领域所发挥的作用也越来越大。
在传统的傅立叶分析中,信号完全是在频域展开的,不包含任何时频的信息,其丢弃的时域信息可能对某些应用同样非常重要,所以人们对傅立叶分析进行了推广,提出了很多能表征时域和频域信息的信号分析方法,如短时傅立叶变换,Gabor变换,时频分析,小波变换等。
但短时傅立叶分析只能在一个分辨率上进行,所以对很多应用来说不够精确,存在很大的缺陷。
而小波分析则克服了短时傅立叶变换在单分辨率上的缺陷,在时域和频域都有表征信号局部信息的能力,时间窗和频率窗都可以根据信号的具体形态动态调整。
本文介绍了小波变换的基本理论,并介绍了一些常用的小波函数,然后研究了小波分析在图像处理中的应用,包括图像压缩,图像去噪,图像融合,图像增强等,本文重点在图像去噪,最后用Matlab进行了仿真[1]。
1小波分析理论小波分析的思想最早出现在1910年Haar 提出了小波规范正交基。
基于小波变换的图像处理技术研究
基于小波变换的图像处理技术研究随着计算机技术的不断发展和进步,图像处理技术也得到了广泛的应用和发展。
作为图像处理技术的一种重要手段,小波变换技术因其良好的性能和广泛的应用领域,受到了越来越多的关注和研究。
本文将着重介绍基于小波变换的图像处理技术研究。
一、小波变换的基本概念小波变换是一种基于频域的信号分析技术,其本质是一种将信号分解为不同尺度和频率的方法。
与传统的傅里叶变换相比,小波变换存在着更好的确定性和分辨率,并且能够对信号的瞬时特征进行更好的分析。
因此,小波变换在信号处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。
二、基于小波变换的图像处理技术1. 小波去噪小波去噪是小波变换在图像处理中最为常见的应用之一。
通过小波变换,图像信号可以被分解为不同的频率和尺度,进而对其进行去噪处理。
与传统方法相比,小波去噪技术不仅能够更好地去除图像的噪声,同时也能够保留图像的细节特征,从而得到更加清晰的图像。
2. 小波变换与压缩在图像压缩领域中,小波变换也被广泛应用。
通过对图像进行小波分析,可以将其分解为多个子带信号,然后根据不同子带的重要性进行压缩。
与传统方法相比,基于小波变换的压缩技术不仅能够实现更好的压缩比,同时也能够保留图像的细节特征,从而得到更加高质量的压缩图像。
3. 小波变换与特征提取基于小波变换的特征提取技术在图像处理中也有着广泛的应用。
通过对图像进行小波分析,可以将其分解为多个子带信号,进而提取出不同频率和尺度的图像特征。
在物体识别、图像检索等领域中,基于小波变换的特征提取技术能够提高图像识别的准确性和效率。
三、结语总的来说,基于小波变换的图像处理技术具有很多优秀的特性,可以广泛应用于信号处理、图像压缩、特征提取等领域。
与传统的方法相比,小波变换能够更好地保留图像的细节信息,同时也能够更好地处理噪声等干扰因素。
随着计算机技术的不断发展,相信基于小波变换的图像处理技术将会在未来得到更加广泛和深入的应用和研究。
基于小波变换的图像处理
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)第二章图像处理概述 (4)2.1图像处理概念 (4)2.2图像处理技术 (4)第三章小波变换的基本理论 (6)3.1 从傅立叶变换到小波变换 (6)3.1.1 傅里叶变换 (6)3.1.2 短时傅里叶变换 (6)3.1.3小波变换 (7)3.2连续小波变换 (7)3.2.1一维连续小波变换 (7)3.2.3高维连续小波变换 (9)3.3离散小波变换 (10)3.4小波包分析 (11)3.4.1小波包的定义 (11)3.4.2小波包的性质 (12)3.4.3小波包的空间分解 (13)3.4.4小波包算法 (14)第四章基于小波变换的图像平滑技术 (15)4.1基于小波变换的图像平滑 (15)4.2传统的图像平滑技术 (18)4.2.1邻域平均法 (19)4.2.2中值滤波法 (20)4.3 小波变换用于图像平滑的优势 (21)第五章基于小波变换的图像增强技术 (23)5.1基于小波变换的图像增强 (23)5.1.1 二维小波分解 (23)5.1.2 分解系数增强 (24)5.1.3 小波重构 (25)5.2传统的图像增强技术 (26)5.2.1基于空间域的图像增强 (27)5.2.2 基于频率域的图像增强 (28)5.3 小波变换用于图像增强的优势 (29)第六章基于小波变换的图像去噪技术 (31)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊6.1图像去噪的原理 (31)6.1.1利用小波包图像去噪原理 (31)6.1.2新型阈值量化方法 (31)6.2基于小波变换的图像去噪 (34)6.3小波变换用于图像去噪优越性 (38)第七章基于小波变换的图像压缩技术 (39)7.1图像压缩的原理 (39)7.1.1实现图像压缩的一般步骤 (39)7.1.2图像压缩的基本方法 (39)7.1.3图像压缩的基本过程 (40)7.2基于小波变换的图像压缩 (41)7.3小波变换用于图像压缩的优势 (43)结论 (45)致谢 (46)主要参考文献 (47)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论图像处理广义上包含图像处理、图像分析和图像理解等内容。
基于小波变换的图像处理方法研究(主要研究图像增强,包括源代码)
基于小波变换的图像处理方法研究摘要图像增强是图像处理的一个重要分支,它对提高图像的质量起着重要的作用。
它通过有选择地强调图像中某些信息而抑制另一些信息,以改善图像的视觉效果,将图像转换成一种更适合于人眼观察和计算机进行分析处理的形式。
传统的方法在增强图像对比度的同时也会增强图像噪声,而小波变换是多尺度多分辨率的分解方式,可以将噪声和信号在不同尺度上分开,根据噪声分布的规律就可以达到图像增强的目的。
本文首先对传统图像增强理论进行概述,并给出直方图均衡化与灰度变换算法,通过matlab来观察其处理效果的特点,然后提出四种基于小波变换的图像增强方法,并分析它们与传统图像增强方法相比的优缺点,最后基于传统小波变换只能增强图像边缘部分而无法增强细节部分的缺点,引出了基于分数阶微分和小波分解的图像增强方法,并通过matlab观察了这种算法的处理效果。
关键词:图像增强;直方图均衡化;小波变换;分数阶微分Image enhancement based on wavelet transformationAbstractImage enhancement is an important branch in image processing.It plays an important role in improving the quality of the images.It will improve the image visual effect through emphasizing the image information and inhibitting some other information selectively.It will converse images into a form more suitable for the human eye observation and computer analysis processing.The traditional method of image enhancement will enhance image contrast,image noise as well,while wavelet transform is a decompositon method of multi-scale and multi-resolution,it can separet noise from signal in different scale so that it can arrive the purpose of image enhancement according to the distribution of the noise.In the paper,firstly, I will summarize the image enhancement theory and give the Histogram equalization algorithm,at the same time,I will analyze the disadvantages of the treatment effect through the Matlab.Then,I will give an image enhancement method based on the wavelet transform and analyze its advantages and disadvantages compared with traditional methods.Finally,because traditional wavelet transformation can only strengthen the edge of images instead of the details,we will introduce the image enhancement based on wavelet decomposition and fractional differentials.At the same time,we will observe the treatment effect of this algorithm by the matlab..Keywords: Image enhancement; Histogram equalization; Wavelet transform; Fractional differenti目录第一章绪论 (1)1.1 论文研究的背景和意义 (1)1.2 国内的研究状况 (1)1.3 论文的主要内容 (2)第二章图像增强的传统方法 (3)2.1 灰度变换法 (3)2.1.1 图像反转 (3)2.1.2 对数变换 (3)2.1.3 分段线性变换 (4)2.2 直方图调整法 (5)第三章小波变换的理论基础 (8)3.1 小波变换与傅里叶变换 (8)3.1.1 小波变换的理论基础 (8)3.1.2 小波变换和傅里叶变换的比较 (8)3.2 小波变换基本理论 (9)3.2.1 一维连续小波变换(CWT) (9)3.2.2 一维离散小波变换(DWT) (10)3.2.4 二维离散小波变换 (11)3.3 小波变换的多尺度分析 (11)第四章基于小波变换的图像增强 (13)4.1 小波变换图像增强原理 (13)4.2 小波变换图像增强算法 (14)4.2.1 非线性增强 (14)4.2.2 图像钝化 (14)4.2.3图像锐化 (15)4.2.4 基于小波变换的图像阈值去噪 (16)4.3 改进的基于小波变换的图像增强算法 (17)4.3.1 分数阶微分用于图像增强理论 (17)4.2.2 分数阶微分滤波器的构造 (19)4.2.3 基于分数阶微分和小波分解的图像增强 (20)4.2.4 小波分解层次与分数阶微分阶次对图像处理结果的影响 (23)第五章结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)第一章绪论1.1 论文研究的背景和意义在我们所处的信息社会,人们对于信息获取和交流的要求越来越高,从而促进了信息处理和应用技术的飞速发展。
小波变换算法在图像处理中的应用
小波变换算法在图像处理中的应用小波变换作为一种数学分析工具,近年来在图像处理中得到了广泛应用。
尤其在数字图像压缩、图像增强和图像分析等方面,小波变换算法表现出了良好的性能和高效的计算速度。
本文将从小波变换算法的基本原理入手,介绍其在图像处理中的具体应用,并探讨其未来可能的发展方向。
一、小波变换算法的基本原理小波变换是一种在不同时间和频率上进行信号分析的数学工具,其基本思想是通过对信号进行分解和重构,将信号拆分成若干组不同频率的子信号,以便对不同频率分量进行独立处理。
小波变换的实质就是对信号进行多尺度分析,通过构造一组基函数来拟合原始信号,每一次分解都将原始信号分解得更加精细,从而获得更高的分辨率。
小波变换可以用于对一维信号、二维图像、三维图像等进行处理。
其中,二维小波变换被广泛应用于数字图像处理领域。
例如,在数字图像压缩中,采用小波变换对图像进行分解、压缩和重构,可以达到较高的压缩比和较好的图像质量。
二、小波变换在图像处理中的应用1. 数字图像压缩数字图像压缩是图像处理领域的一个重要应用方向,其主要目的是要在尽可能小的存储空间内保存图像信息,并保证图像质量尽可能高。
在数字图像压缩中,小波变换算法可以被用来对图像进行分解、压缩和重构。
具体来说,将图像分解成多个子带(即不同尺度和频率的小波基函数)后,可以对不同的子带进行不同的压缩。
一般来说,高频子带中的信息比较细节,对图像质量的影响较小,因此可以选择较高的压缩比;而低频子带中的信息比较粗糙,对图像质量的影响较大,因此需要选择较低的压缩比。
由于小波变换的多分辨率性质,将图像进行小波变换后,可以在保持较高的压缩比的同时,尽可能地保留图像的细节和质量。
2. 数字图像增强数字图像增强是指通过一系列的图像处理技术,提高数字图像的质量、清晰度和对比度,以便更好地满足人们的视觉需求。
在数字图像增强中,小波变换算法可以被用来分析图像的信息和属性,并对图像进行增强和修复。
小波变换技术在图像处理中的应用
小波变换技术在图像处理中的应用第一章:小波变换技术概述在图像处理领域中,小波变换技术是一种强大而有效的工具,被广泛应用于图像的分析、处理和压缩。
小波变换技术可以将信号或者图像分解成不同尺度和频率的子信号,具有分辨率高、时频局部化等优点。
本章将介绍小波变换技术的基本原理和一些常用的小波基函数。
第二章:小波变换在图像去噪中的应用图像去噪是图像处理领域中的一项重要任务,可以提高图像的质量和清晰度。
小波变换技术在图像去噪中被广泛使用。
本章将介绍小波变换在图像去噪中的原理和方法,并以一些实例来说明其应用。
第三章:小波变换在图像压缩中的应用图像压缩是为了减小图像文件的大小,使其更易于存储和传输。
小波变换技术在图像压缩中发挥着重要作用。
本章将介绍小波变换在图像压缩中的原理和方法,并分析其在压缩比、失真度和图像质量之间的关系。
第四章:小波变换在图像特征提取中的应用图像特征提取是图像处理中的一个关键问题,可以通过提取图像的特征来描述和表示图像。
小波变换技术在图像特征提取中具有强大的分析能力和局部性质,能够有效地捕获图像的局部特征。
本章将介绍小波变换在图像特征提取中的原理和方法,并以一些实例来说明其应用。
第五章:小波变换在图像分割中的应用图像分割是将图像分成具有一定特征的不同区域的过程,可以用于物体识别、图像分析等任务中。
小波变换技术在图像分割中能够提取图像的边缘和纹理等特征,从而实现图像的有效分割。
本章将介绍小波变换在图像分割中的原理和方法,并以一些实例来说明其应用。
第六章:小波变换在图像融合中的应用图像融合是将多幅图像融合成一幅新的图像,可以用于提高图像的视觉效果和信息量。
小波变换技术在图像融合中能够对多幅图像的不同频率和尺度进行分析和处理,从而实现图像的有损或无损融合。
本章将介绍小波变换在图像融合中的原理和方法,并以一些实例来说明其应用。
第七章:小波变换在图像恢复中的应用图像恢复是通过去除图像中的噪音或者修复缺失区域,恢复图像的原始信息和质量。
基于机器学习的小波变换图像处理
基于机器学习的小波变换图像处理基于机器学习的小波变换图像处理(Machine Learning based Wavelet Transform Image Processing)是一种采用机器学习技术来提取和分析图像中纹理特征的数据处理技术,其目的是将图像中的边缘和其他特征提取出来,并以有用的形式呈现,使图像更容易进行分析。
在传统的图像处理方法中,有许多基于滤波的方法,但它们都不能特别好地提取和处理那些边缘、局部变化等新视觉特征,而引入机器学习技术可以在处理这类复杂的图像特征时发挥作用。
小波变换是一种常用的图像处理技术,它可以更好地提取图像中的细节信息,并将细节信息变换为高频和低频特性,从而更准确地描述图像中的边缘、纹理和局部变化等新视觉特征。
基于机器学习的小波变换即是利用机器学习技术加速和精确化小波变换的图像处理技术。
基于机器学习的小波变换图像处理技术主要由三部分组成:小波变换、机器学习技术和应用程序。
首先,采用标准的小波变换来分解原始图像,以将图像从高频到低频分解成不同的细节特征;然后,采用机器学习算法,基于历史数据训练模型,尝试将提取的细节特征编码为有意义的模型信号;最后,根据模型输出结果,生成最终的图像处理结果。
基于机器学习的小波变换图像处理技术具有许多优点。
首先,它可以更好地提取图像中更复杂的特征,有助于图像识别和分类,并加快处理速度;其次,它能够通过与大量图像数据学习,从而更准确地分析图像边缘、纹理和局部变化等新视觉特征;最后,它可以应用于各种社会科学和自然科学场景,帮助更好地理解和处理生物图像等复杂的信息。
总之,基于机器学习的小波变换图像处理是一种采用机器学习技术来提取和分析图像中纹理特征的数据处理技术,它能够更好地分析图像,从而为图像处理带来更高的精度和更高的处理速度,所以,它是传统图像处理技术的一种重要补充。
小波变换算法在图像处理中的应用
小波变换算法在图像处理中的应用随着数字图像技术的不断发展,现在几乎每天我们都会接触到各种图像,比如说我们经常会用手机拍照,看电视、电影、网上购物等都少不了图像的应用。
然而,图像处理并不仅限于美化图片和电影特效,它的应用范围非常广泛,比如说图像压缩、图像增强、图像识别等方面。
因此,在图像处理领域,算法的研究显得尤为重要。
本文将详细介绍小波变换算法在图像处理中的应用。
一、小波变换概述小波变换是一种可以将信号转换为频域和时间域的数学变换方法,它可以将信号分解为许多频带,同时也可以将它们合成回原信号。
小波变换算法最早由匈牙利数学家夏洛夫发明,目前已经被广泛应用在数字信号处理、数据压缩等领域。
二、小波变换在图像处理中的应用1. 图像压缩图像压缩是一种可以将图像文件大小减小的技术,这对于存储和传输数据都具有重要意义。
小波变换的优点在于可以将图像分成多个频带,较低频率部分通常比较平滑,较高频率部分则包含图像中的细节。
因此,通过对高频率部分进行丢弃或量化操作,可以将图像文件大小压缩到原大小的很小一部分,同时尽可能地保留图像中的信息。
2. 图像增强图像增强是一种可以通过数学变换等技术来改善图像质量的处理方式。
小波变换在图像增强中的应用主要体现在图像去噪上。
噪声是指由于环境等因素所造成的图像中的随机变化部分,它会严重影响图像的观感和分析结果。
小波变换可以分解出较高和较低频率的图像,因此可以将高频噪声去除,只留下低频部分进行重构,从而使图像的质量得到提高。
3. 图像识别图像识别是一种通过计算机视觉技术来实现对图像内容识别和分析的技术。
小波变换在图像识别中的应用主要体现在特征提取上。
特征提取是将图像中的某些属性提取出来,然后将这些属性作为图像的描述来进行处理。
小波变换通常可以提取出一些有关图像中高频和低频部分的信息,这些信息可以作为图像的特征,从而帮助计算机进行图像识别。
三、小结小波变换作为一种有效的数学变换方法,已经被广泛应用在图像处理、信号处理和数据压缩等领域。
小波变换在图像处理中的应用
小波变换在图像处理中的应用引言图像处理是计算机科学领域中的一个重要研究方向,它涉及到对图像的获取、分析、处理和显示等多个方面。
而小波变换作为一种有效的信号处理工具,已经被广泛应用于图像处理中,其具有较好的时频局部性和多尺度分析能力。
本文将探讨小波变换在图像处理中的应用,并重点介绍其在图像压缩、图像增强和图像恢复等方面的具体应用。
一、小波变换在图像压缩中的应用图像压缩是指通过对图像数据进行编码和解码,以减少图像数据的存储空间和传输带宽。
小波变换作为一种多尺度分析工具,能够将图像信息分解为不同频率和不同分辨率的子带,从而实现对图像的有效压缩。
通过小波变换,可以将图像中的高频细节信息和低频基本结构信息分离出来,然后根据实际需求选择保留或舍弃相应的子带,以达到图像压缩的目的。
小波变换在图像压缩中的应用已经成为了现代图像压缩标准中的重要组成部分,例如JPEG2000标准就采用了小波变换进行图像编码和解码。
二、小波变换在图像增强中的应用图像增强是指通过对图像进行处理,以改善图像的质量、增强图像的细节和对比度等。
小波变换作为一种时频局部化的分析工具,能够提取出图像中的不同频率和不同方向的特征信息,从而实现对图像的增强。
通过小波变换,可以对图像进行去噪、锐化、边缘提取等操作,以增强图像的细节和对比度。
此外,小波变换还可以用于图像的颜色增强和色彩平衡等方面,从而实现对图像色彩的改善。
小波变换在图像增强中的应用已经被广泛应用于医学影像、卫星遥感图像等领域。
三、小波变换在图像恢复中的应用图像恢复是指通过对损坏或失真的图像进行处理,以恢复原始图像的过程。
小波变换作为一种多尺度分析工具,能够提取出图像中的不同频率和不同分辨率的信息,从而实现对图像的恢复。
通过小波变换,可以对图像进行去噪、补全、修复等操作,以恢复图像的细节和结构。
此外,小波变换还可以用于图像的运动估计和图像的超分辨率重建等方面,从而实现对图像的更好的恢复效果。
小波变换在图像处理中的应用研究
小波变换在图像处理中的应用研究随着数字媒体技术的发展,图像处理技术得到了迅猛发展。
其中,小波变换是一种重要的信号分析方法,已经在图像处理领域中得到广泛的应用。
本文将对小波变换在图像处理中的应用进行研究和探讨。
一、小波变换的基本原理小波分析是一种能够将信号分解为具有不同频率,时间和空间尺度的基本部分的方法。
通过对信号进行小波分解,可以将信号分解为一组小波基函数的线性组合,从而实现信号的频谱分析和重构。
小波变换有两种类型:离散小波变换(DWT)和连续小波变换(CWT)。
其中,DWT是离散域的小波变换,可以实现高效的信号分析和处理,因此在图像处理领域中得到了广泛应用。
二、小波变换在图像处理中的应用1. 压缩图像压缩是图像处理领域中一个重要的问题,可以通过小波变换实现。
通过对图像进行小波变换,可以将图像信号分解为若干个小波分量,然后根据不同的精度要求选择不同的分量进行处理,从而实现对图像的压缩。
这种方法不仅可以减少存储空间,还可以提高图像的传输效率。
2. 去噪在图像处理中,噪声是一个常见的问题。
小波变换可以实现对图像噪声的去除。
通过对图像进行小波分解,可以将噪声分解为不同的频段,随后通过选择适当的小波分量进行滤波处理,从而实现对噪声的去除。
这种方法可以有效提高图像的质量。
3. 边缘检测边缘检测是图像处理中一个关键的问题,可以通过小波变换实现。
小波变换可以将图像信号分解为不同的频段,这些频段可以表示图像的不同特征,如边缘、纹理等。
通过对不同频段进行分析和处理,可以实现对图像中的边缘进行提取和检测。
4. 特征提取图像中的特征提取是计算机视觉中的一个重要的问题,可以通过小波变换实现。
通过对图像进行小波分解,可以将不同的频段表示不同的图像特征,如纹理、颜色等。
通过选择不同的小波分量进行分析和处理,可以实现对图像特征的提取,从而实现对图像的处理和分析。
三、小波变换在图像处理中的优点和缺点小波变换在图像处理中具有很多优点,如高效性、灵活性、精度等。
基于小波变换的超声图像处理技术研究
基于小波变换的超声图像处理技术研究随着现代医疗技术的不断发展,超声技术在医疗领域中的应用也不断拓展,尤其是在诊断肿瘤方面。
然而,超声图像的质量也成为限制其应用范围的问题。
为了解决这一问题,基于小波变换的超声图像处理技术被提出。
小波变换(Wavelet Transform)是一种将信号或图像分解为不同频率的基本波,并在一定的精度范围内还原原信号的方法,目前已广泛应用于信号处理、图像处理、数据分析等领域。
基于小波变换的超声图像处理技术,主要是通过将超声信号或图像进行小波变换,得到不同频率的小波系数,再将小波系数进行处理、滤波、再构建,最终得到高质量的超声图像。
基于小波变换的超声图像处理技术的好处在于能够快速地去除超声图像中的干扰和噪声,提高图像的质量和清晰度,同时能够保持图像的结构和主要特征。
此外,该技术还可以应用于肿瘤的检测、分类和边界定位等领域,在诊断中发挥着重要的作用。
经典的基于小波变换的超声图像处理技术有小波阈值增强法、小波重构法和小波分组法等。
小波阈值增强法是通过对小波系数进行阈值处理,将低阈值的小波系数设为0,高阈值的小波系数保留,然后再将处理后的小波系数进行重构,获得增强后的图像;小波重构法是通过在重构过程中改变小波系数的权值来增强图像;而小波分组法是将相关的小波系数分为一组,然后对每组进行加权平均,以达到优化图像质量的目的。
另一种基于小波变换的超声图像处理技术是小波包分解法。
与小波分组法类似,小波包分解法将小波系数分为不同层次,每层均包含一定数量的小波系数,并对每层进行分组处理。
该技术可以更好地处理超声图像信号中的非平稳性、非线性和非高斯性特征,并提高图像的分辨率和对比度,从而更好地反映组织结构和病变情况。
需要指出的是,基于小波变换的超声图像处理技术仍然存在一定的局限性。
例如,该技术对信噪比较高的图像处理效果不明显,且对于超声图像中的小组织结构或者微小病灶等细节变化的识别和分析仍然存在困难。
小波变换技术在图像处理中的应用研究
小波变换技术在图像处理中的应用研究随着信息技术和计算机科学的不断发展,图像处理技术的应用越来越广泛。
而小波变换技术在这一领域中也变得越来越重要。
本文将介绍什么是小波变换,以及它在图像处理中的应用。
一、小波变换小波变换是一种数学变换,它将一个信号分解成不同的频率成分。
与傅里叶变换不同的是,小波变换将信号分解成具有不同时间和频率分辨率的小波函数。
通过这种分解,我们可以更好地理解信号的不同特征。
小波变换有多种类型,如离散小波变换(DWT)、连续小波变换(CWT)等。
在图像处理中,离散小波变换是一种常用的小波变换类型。
二、小波变换在图像处理中的应用1. 图像压缩小波变换可以将图像分解成不同频率的小波函数,从而减少冗余信息。
这使得小波变换在图像压缩中得到了广泛的应用。
在JPEG2000标准中,离散小波变换被用来进行图像压缩。
它将图像分解成一组低频子带和高频子带,然后对高频子带进行进一步的分解,直到达到所需的压缩比。
这种分解方式可以更好地保留图像细节和结构。
2. 图像增强小波变换还可以用于图像增强。
通过将图像分解成不同的频率分量,我们可以选择不同的频率分量进行增强。
例如,如果我们想要增强一张图像的细节部分,我们可以选择高频分量进行增强。
另一方面,如果我们想要增强一张图像的整体亮度或对比度,我们可以选择低频分量进行增强。
3. 图像去噪小波变换还可以用于图像去噪。
由于图像中的噪声通常出现在高频分量中,因此我们可以通过滤除高频分量来减少图像中的噪声。
例如,如果我们想要去除一张图像中的高斯噪声,我们可以将图像进行小波分解,然后选择适当的阈值将高频分量滤除,最后重构图像。
这种方法可以有效地减少噪声,并保留图像的细节特征。
三、小波变换的优点与傅里叶变换相比,小波变换有以下优点:1. 时间和频率分辨率更好小波变换可以将信号分解成不同时间和频率分辨率的小波函数。
这使得我们能够更好地理解信号的不同特征,尤其是在时间和频率分辨率方面。
基于小波变换的图像处理
基于小波变换的数字图像处理摘要:本文先介绍了小波分析的基本理论,为图像处理模型的构建奠定了基础,在此基础上提出了小波分析在图像压缩,图像去噪,图像融合,图像增强等图像处理方面的应用,最后在MATLAB环境下进行仿真,验证了小波变化在图像处理方面的优势。
关键词:小波分析;图像压缩;图像去噪;图像融合;图像增强引言数字图像处理是利用计算机对科学研究和生产中出现的数字化可视化图像信息进行处理,作为信息技术的一个重要领域受到了高度广泛的重视。
数字化图像处理的今天,人们为图像建立数学模型并对图像特征给出各种描述,设计算子,优化处理等。
迄今为止,研究数字图像处理应用中数学问题的理论越来越多,包括概率统计、调和分析、线性系统和偏微分方程等。
小波分析,作为一种新的数学分析工具,是泛函分析、傅立叶分析、样条分析、调和分析以及数值分析理论的完美结合,所以小波分析具有良好性质和实际应用背景,被广泛应用于计算机视觉、图像处理以及目标检测等领域,并在理论和方法上取得了重大进展,小波分析在图像处理及其相关领域所发挥的作用也越来越大。
在传统的傅立叶分析中,信号完全是在频域展开的,不包含任何时频的信息,其丢弃的时域信息可能对某些应用同样非常重要,所以人们对傅立叶分析进行了推广,提出了很多能表征时域和频域信息的信号分析方法,如短时傅立叶变换,Gabor变换,时频分析,小波变换等。
但短时傅立叶分析只能在一个分辨率上进行,所以对很多应用来说不够精确,存在很大的缺陷。
而小波分析则克服了短时傅立叶变换在单分辨率上的缺陷,在时域和频域都有表征信号局部信息的能力,时间窗和频率窗都可以根据信号的具体形态动态调整。
本文介绍了小波变换的基本理论,并介绍了一些常用的小波函数,然后研究了小波分析在图像处理中的应用,包括图像压缩,图像去噪,图像融合,图像增强等,本文重点在图像去噪,最后用Matlab进行了仿真[1]。
1小波分析理论小波分析的思想最早出现在1910年Haar 提出了小波规范正交基。
利用小波变换的图像处理技术
利用小波变换的图像处理技术随着数码相机、智能手机、数码摄像机等数码设备的广泛普及,人们的生活越来越离不开数字图像。
数字图像的处理和分析已成为现代科学技术和工程技术领域中一项极为重要的技术之一。
其中,利用小波变换的图像处理技术日益成为炙手可热的研究方向。
一、小波变换小波变换(Wavelet Transform)是指利用小波基函数进行信号分析的数学工具。
小波基函数具有不同尺度和频率的性质,可以将原始信号按不同频率进行分解和重构,因此是一种时间频率分析的工具。
在图像处理中,小波变换常用于图像压缩、去噪和特征提取等方面。
二、小波变换在图像处理中的应用1、图像压缩现代数码设备拍摄的图像分辨率越来越高,导致图像文件的大小越来越大,传输和存储成为了一个问题。
小波变换可以将图像分解为不同频率的子图像,采用适当的阈值方法将高频子图像的系数设为0,从而实现图像的压缩。
相比于其它压缩算法,小波变换在图像质量和压缩率之间取得了较好的平衡。
2、图像去噪图像中常常存在噪声点,影响图像的质量和处理效果。
利用小波变换的多分辨率和频率分解特性,可将图像分解为低频和高频部分,通过去除高频部分的噪声,再进行逆变换,即可得到去噪后的图像。
3、图像特征提取小波变换分解的低频子图像具有良好的平滑性,适合用于图像的轮廓检测和边缘提取等领域。
同时,小波变换还可以通过选取适当的小波基函数,提取图像的某些局部特征,比如纹理、形状、边缘等。
三、小波变换技术的发展趋势1、小波神经网络传统的小波变换算法往往需要进行多次变换,计算量较大,速度较慢。
而小波神经网络将小波变换与神经网络相结合,可以实现实时图像处理和快速计算。
2、多尺度分析当前的小波变换技术往往基于二进制分解,无法适应更高维度的数据。
因此,多尺度分析成为了一种新的研究方向,可以对高维图像进行更精细的分解和重构。
3、小波深度学习深度学习模型常常需要大量的数据和计算资源,而小波变换可以有效地缩小数据集的规模,并提高特征的表征能力,因此小波深度学习成为了研究热点。
基于小波变换的遥感图像压缩算法综述
2小波变换的介绍
小 波 变换 最早 是 由法 国地 球 物 理 学 家 Mo lt 8 年 代 提 出 , r 于 0 e 用于 分 析 地 球物 理 信 号 分 析 的 一 种 分 析 工 具 。 经过 科 学 家 、 工 程 师 、数 学 家 们 的 共 同努 力 , 多 门 学 在 科 和 多种 领 域 得 到 成 功 应 用 。 尤 其 在信 号 处理 、 图像 压缩 、语 音分 析 、模式 识 别、量 子 物理 、数 字 通 信 以 及 众 多 的非 线 性 学 科 领 域广 泛 应 用 。小 波 变 换 主 要 是 要 整 理 出 高 频 分 量 和 低 频 分 量 , 频 分 量 含 有 的 能 低 量 高 , 含 图像 的 整 体轮 廓 , 高频 分 量 还 包 而 有 的能 量 较 低 , 要 显示 图 像 细节 的地 方 , 主 因 此 小 波变 换 的 主 要 思 想 就 是 尽 可 能 保 留 低 频分 量 而 去 除 高 频 分 量 以 达 到 压 缩 的 效 果 。 原 则 上 小 波 变 换 可 以 无 限 的 进 行 下 去 , 是 图像 效 果 会 越 来越 模 糊 。 小 波 变 但 换具 有 图像 恢 复 质量 好 、压 缩 率 较 高 、速
供 最 大 容 错 能 力 , 制错 误 扩 散 。 根 据 上 限 述 要 求 , C DS已经 提 出 了 三 个 基 于高 速 C S 损 压 缩 建 议 算 法 , 中 有 两 个 是 基 于 小 波 其 变 换 的 , 欧 洲航 天 局 提 出 的 Fe Wa e 即 lx v 算 法 与 法 国提 出的 C S算 法 。 它 们 都是 基 NE 于 高 速推 帚 式 的 压缩 算 法 。 “ 帚式 ”就 是 推 对 图像 进 行 编码 时按 照 固 定行 数 而 不是 整 帧 图 像 来 进 行 处 理 , 样 能 有 效 地 提 高 编 这 码 器 的利用 效率 , 进行 实时 编码 处理 。 以 此 外 , S C DS对 基 于 小 波 变 换 的 压 缩算 法 C 给 予 了 很大 的 关 注 , 例如 J E 2 0 压 缩 算 P G 00 法 。本 文 主 要 介 绍 以上 三 种 基 于 小 波 变 Байду номын сангаас 的遥感 图像压缩算 法。 3 1 l Wa e E A) . e F x v ( S 算法 . Fe Wa e S ) 基于小波 变换 , 中 l x v ( A 算法 E 其 小 波变 换基 为采 用提 升方 案的双 正 交 9 7 / 小 波 基和 5 3 / 小波 基 , 解 层数 建议 为 3 边界 分 , 延 拓方 式为 周期 对称 延拓 。利 用提 升方 案进 行 小 波变 换 具 有 同址 运 算 的优 点 , 省 去 大 可 量 的 存储 器 开 销 , 高 小波 变 换 的速 度 。提 提 升 方 案运 算 速 度 趋 于 常规 小 波 变 换的 2倍 , 即 在 同等硬 件条 件下 , 一维 小波 而言 , 对 运算 时 间 减少 一 半 , 二 维小 波 变 换则 减 为原 来 对 的 四分之 一 。这 个优 点在 空 间飞行 器的 实时 性 图像 数 据 处理 中有 很 大 的使 用价 值 。 3 2 JE 2 0 . PG 00算法 JE 00 于离散小波变换 , P G2 0 基 同时 支 持 有 损 和 无 损 压 缩 、大 幅 图像 的压 缩 、 渐 进 传输 、感兴 趣 区编码 、 良好 的鲁 棒性 、码 流 随机 访 问等 功 能 。J E 2 0 的 所有 这 些 P G 00 特 点 , 得 它的 应 用 领域 非 常 广泛 。 使 J E 0 0 准 的核 心是 图 像 的 编 解 码 系 P G2 0 标 统 , 原理 见 图 3 P G 0 0 其 。J E 2 0 图像 编码 系统 基 于 D vd a b n提 出 的 E C T算 法 , a iT u ma B O 使 用 小 波 变 换 , 用两 层编 码 策 略 , 压 缩 采 对 位 流 分 层 组 织 , 仅获 得 较 好 的 压 缩 效 率 , 不 而 且 压 缩 码 流具 有 较 大 的 灵 活 性 。
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Value Engineering 1小波变换的定义小波分析是对Fourier 分析的一个重要补充和完善。
因此,小波变换的定义应该是尽可能的由少数几个函数生成的;而理想的小波基应该是类似于Fourier 分析的。
小波分析主要可以分为两个变换,即连续小波变换和离散小波变换。
2小波分析处理图像的发展小波分析是一个不断发展的过程,经历“应用-理论-应用”的循环过程。
小波分析是多学科交叉理论的结晶,包含泛函数分析、数值分析、分形理论、信息论、调和理论以及逼近论和时频分析等。
并提出一种自适应的时-频局部化方法,可在时-频域任意转换,可聚焦任意信号的时段和频段,称为数学中的“望远镜”和“显微镜”。
小波变换是Fourier 变换的深层次发展,是近年来工程领域关注的热点,将小波分析用于无损检测、医学CT 、构件探伤等。
小波起源就与信号处理密不可分,1984年,法国工程师J.Morlet 和Grossman 对地质信号的分界提出了伸缩、平移的概念,首次提出”Wavelets ”一词。
1985年,法国大数学家Meyer 提出光滑正交小波的理念,证明一维小波的存在性,构造出小波函数,是小波数学理论的先驱。
随后与他的学生Lemarie 提出多尺度分析的思想。
1988年,比利时数学家Ingrid Daubechies 构造出具有紧支撑的有限光滑小波函数,并撰写的《小波十讲(Ten Lectures on Wavelets )》为小波研究和应用领域的专家学者提供了系统的小波理论讲解。
1989年,Mallat 在多分辨的基础上,构造mallat 算法进行分解和重构,打开了小波应用的大门。
1990年,Latto 和Tenenbaum 将小波分析用于偏微分方程求解,为小波分析的普及、发展及应用提供了动力。
3小波在图像处理中的主要应用:3.1图像变换小波变换具有捕获点奇异性的能力,而一维信号中的奇异性主要表现为点奇异性,因此,利用小波变换处理一维信号可以取得很好的效果。
图像变换相当于是对数字图像阵列的预处理。
因为图像阵列维数相对较大,能够直接进行处理复杂度高、计算繁复,就需要一种算法将它变换,减少计算量,小波变换亦能达到良好去除冗余度的效果。
3.2图像压缩数字图像的压缩目的即减少图像所需的比特数,经小波变换,通过时间域压缩图像的压缩比比传统的压缩方法高,速度快,而压缩后要能够保持信号与图像的特征基本是不变的,这也是一种有损压缩,但是在传递中抗干扰能力相对较强。
Shappro 推倒出离散正交小波变换,提出“嵌入”式的“零树”小波编码图像压缩方法,相比于其它图像编码方法压缩比高、无方块效应。
目前,基于小波变换的基础发展起来的图像编码方法称为新的静止图像压缩标准。
而基于小波变换分析的压缩方法比较成功的是格型矢量量化小波系数编码,小波包最优基方法,多级树集合分裂算法(SPIHT ),小波域多尺度ARMA 模型纹理方法等。
3.3图像增强与恢复图像去噪方法分空域滤波、频域滤波和最优线性滤波法。
Donoho 和Johnstone 在高斯噪声模型下,应用多维独立正态变量决策理论,提出了小波阈值去噪方法和改进的信号去噪的软阈值方法和硬阈值方法,推导出VisuShrink 阈值公式及SureShrink 阈值公式,从理论上证明该阈值是渐进最优的。
Weaver 等人通过分析小波变换高频、低频系数的相关特性,提出基于小波变换域内高、低系数相关的去噪方法。
图像复原即利用模糊理论、粗糙集理论等去模糊,研究表明,模糊图像是由降质函数与清晰图像卷积得到,通过分析使图像模糊的因素,如高斯噪声、脉冲噪声、白噪声等,建立图像退化模型,根据采集图像提供的资料恢复清晰的图像。
3.4图像分割———————————————————————作者简介:黄奎(1990-),男,重庆人,硕士,研究方向为水工结构工程。
基于小波变换的图像处理综述Overview of Image Processing Based on Wavelet Transform黄奎HUANG Kui(重庆交通大学,重庆400074)(Chongqing Jiaotong University ,Chongqing 400074,China )摘要:小波分析主要广泛应用在科学研究和工程技术中。
虽然在现阶段的小波理论相对成熟,近些年关于小波理论的应用和研究也在不断的发展和更新。
小波变化在图像处理领域中的应用也囊括图像与处理的所有方面。
本文通过介绍小波变换的起源,将小波应用在图像处理中的压缩、还原图像、边缘检测和图像分割,宏观剖析小波的研究现状历史、发展动向及优势。
Abstract:The wavelet analysis is widely used in scientific research and engineering technology.Although the wavelet theory is relatively mature at this stage,the application and researches on the wavelet theory in recent years is also in constant development and renewal.The application of wavelet transform in image processing covers all aspects of image processing.Through the introduction of the origin of wavelet transform,and by applying wavelet in image compression,image restoration,edge detection and image segmentation,this article analyzes the research situation,development trend and advantage of wavelet.关键词:小波分析;图像;应用;边缘检测;宏观剖析Key words:wavelet analysis ;image ;application ;edge detection ;macro analysis 中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)08-0255-02·255·DOI:10.14018/13-1085/n.2015.08.143价值工程图像分割是将一幅图像按照边缘或者区域分解进行一些有意义的部分的过程就是图像分割。
把图像中具有不同灰度、颜色、边界或纹理的各个目标及背景的像分离出来是图像处理技术的重点和热点。
目前主要有基于区域生成的分割方法、基于边界检测的分割方法和区域生成与边界检测的混合方法,但是任何一种方法都有它的针对性和局限性,因此图像分割原理急需补充与发展。
3.5图像分析与理解Mallat 等最早就是将小波变换应用于信号的奇异性检验以及图像多尺度边缘提取中的,还取得较为满意的试验结果;而Lian ,Chang ,Mallat ,Laineand ,Fan 等人将离散小波,小波包和小波框架的分解主要应用于纹理分析,提出了在小波或小波包变换区域内进行多尺度的纹理特征的提取以及纹理分类和纹理分割的方法;Allen 等人利用小波进行图像的多尺度匹配。
通过图像分析,研究图像中的目标及其相互之间的联系并做出对图像内容含义的理解以及对客观事实的解释,从而指导规划和行动。
4小波在图像处理中的优势:①局部性:具有表征局部特征的能力。
小波变换在在高频段,可用低频率分辨率和高时间分辨率(窄分析窗口),低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率。
②能量压缩性:能够用少量的大幅值系数表示图像的主要特征,降低冗余度。
③还原性好:对于数字化图像,只要像素阵列完整存储和传输,利用小波处理图像能无损复原原图像。
④处理精度高:数字图像处理的单位是像素点,而像素点的位置和灰度都是量化的。
我们可以通过调整像素的间距和灰度的量化数量级来改变图像的精度。
⑤适用面广:由于数字图像处理适用于所有图像,因此我们处理的就只是图像数字化后的数字阵列。
⑥灵活性高:模拟图像处理只能进行线性运算,而数字图像处理就是一个离散的数学问题,而小波分析则可用于任何数字化图像。
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在公网的运用中,电话号码和使用者的关系,相对比较固定,但是铁路的运用却有自己的特点,同一机车可以担当不同的车次,运行在不同的线路,按照需求与不同的调度用户联系。