基于分塊壓縮感知的圖像重構方法研究
本文關鍵詞:基于分塊壓縮感知的圖像重構方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:壓縮感知(CS)是一種新穎的信號采集和壓縮技術。它突破了傳統(tǒng)的乃奎斯特采樣定理的要求,引起了學術界和工業(yè)界的轟動。在此基礎上Lu Gan又提出了分塊壓縮感知,它把圖像在空域中分成小塊,對每一個小塊單獨處理,加快了采樣和重構的速度,且占用內(nèi)存少。本文主要在圖像重構方面做了一些研究,我們在分塊壓縮感知的框架下,對其稀疏表示和重構的方法做了一些改進,并且提出了以下圖像重構方法。本文的研究工作主要包括以下三個方面: (1)提出了基于小波變換的分塊壓縮感知。為了去除分塊思想在圖像重構產(chǎn)生的塊效應,我們提出用小波變換代替離散余弦(DCT)變換,即在空域分塊后,對每個小塊進行小波變換。實驗結果表明使用了基于小波變換的分塊壓縮感知,重構出來的圖像沒有塊效應,視覺效果明顯好于基于DCT變換的分塊壓縮感知,省去了處理塊效應的步驟,不但避免了處理塊效應所帶來的負面效應,而且也節(jié)省了時間。 (2)提出了基于邊緣結構信息的改進匹配追蹤(MP)重構。在重構圖像的時候,通過邊緣檢測技術,該方法可以大概確定邊緣點的位置,重點學習邊緣位置上點的系數(shù),非邊緣位置上點的系數(shù)用廣義逆來代替,這樣重構圖像中的邊緣輪廓就比較清晰。而且該重構方法還考慮了圖像的結構信息,對含有邊緣的小塊和平滑的小塊采用不同的重構方法,在不影響重構效果的同時,盡可能提高速度,由于重點學習了邊緣上點的系數(shù),所以邊緣處的重構效果比較好。實驗結果表明本文提出的重構算法在重構時間和重構效果方面要好于MP,基追蹤(BP)等算法。 (3)本文做了大量的實驗,從各個角度驗證了本文算法的性能。對自然圖像的重構,無論是重構效果還是重構時間上都體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。對SAR圖像的重構,與其他算法相比較,在重構質(zhì)量相當?shù)那闆r下,本文算法在重構時間上具有很大的優(yōu)勢,而且隨著圖像規(guī)模的增大,在重構時間上的優(yōu)勢會越來越顯著。
【關鍵詞】:壓縮感知 分塊壓縮感知 小波變換 離散余弦變換 匹配追蹤算法
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-11
- 1.1 研究背景7
- 1.2 論文的研究意義和主要工作7-9
- 1.3 論文結構9-11
- 第二章 壓縮感知理論11-21
- 2.1 壓縮感知的研究背景11-12
- 2.2 壓縮感知理論框架12-16
- 2.3 壓縮感知應用16-17
- 2.4 分塊壓縮感知17-21
- 2.4.1 分塊壓縮采樣17-18
- 2.4.2 非線性的信號重構算法18-20
- 2.4.3 分塊壓縮感知的優(yōu)缺點20-21
- 第三章 稀疏表示對分塊壓縮感知重構結果的影響21-29
- 3.1 兩種稀疏表示21-24
- 3.1.1 小波變換21-23
- 3.1.2 離散余弦變換23-24
- 3.2 離散余弦變換下的分塊壓縮感知重構24
- 3.3 小波變換下的分塊壓縮感知重構24-29
- 第四章 基于邊緣檢測的改進的匹配追蹤算法29-49
- 4.1 匹配追蹤算法29-30
- 4.2 基于邊緣信息的圖像重構算法思想30-31
- 4.3 算法描述31-33
- 4.4 仿真實驗及實驗結果分析33-49
- 第五章 總結與展望49-53
- 5.1 論文工作總結49-50
- 5.2 進一步工作展望50-53
- 致謝53-55
- 參考文獻55-58
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