JPEG2000中9/7离散小波变换二进制系数实现

基于实数的二进制表示法,把CDF(Cohen,DaubechiesandFeauveau)9/7双正交小波基的提升系数化为二进制,采用简单的移位-加操作代替结构复杂的浮点乘法器,从而实现了JPEG2000中9/7离散小波变换的定点计算.相对于浮点计算法,移位-加操作最大的优点是计算简单,特别易于超大规模集成电路实现,因而使硬件实时处理图像信号成为可能.实验仿真结果表明:在低压缩比的情况下,用移位-加操作重构的图像,其峰值信噪比(PSNR)只比浮点法低0.10dB,当压缩比增大时,其PSNR值略好于浮点法.

高性能、有理系数9/7双正交小波滤波器组的设计

提出了一种构造9/7双正交小波的新方法.在给定用一个参数表达的9/7合成滤波器的前提下,把双正交小波的精确重构条件表示为一个丢番图方程并求解,得到其分解滤波器,从而得到了9/7双正交小波滤波器组的参数表达式.通过设定该表达式参数为任意不同的实数,可以随意构造具有不同特征的9/7线性相位滤波器.以示例的形式构造了2种高性能的滤波器,一种具有最佳编码增益,另一种系数为二进制分数.理论分析和实验表明:前者具有与CDF9/7滤波器相同的压缩性能和较低的计算复杂度;后者仅采用移位-加就可实现离散小波变换,非常有利于超大规模集成电路的高效实现.

17/11双正交小波的优化设计及其对图像压缩性能的分析

许多适合于图像编码的小波,如CDF-9/7,Winger-17/11(W-17/11),Villasenor-6/10和10/18(V-6/10和V-10/18)小波,其滤波器系数是无理数,需要用无限的计算精度实现对应的离散小波变换(DWT)。该文给出了一种参数化构造17/11双正交小波组的简便方法:首先把小波合成滤波器表示为用两个自由参数表达的三角多项式,然后把双正交小波的精确重构条件归结为一个线性方程组,最后求解此方程组得到对应的小波分解滤波器,从而得到了17/11双正交小波滤波器的参数表达式。通过调整表达式中的自由参数,可以随意构造具有所需特征的17/11线性相位小波滤波器。作为构造实例,构造出一种新的有理系数17/11双正交小波滤波器,它具有优化的编码增益。实验表明:其压缩性能与W-17/11和V-10/18小波滤波器相当,优于CDF-9/7和V-6/10小波滤波器。

一类双正交插值小波的参数化构造及图像编码应用

研究采用了提升构造参数化的双正交小波类方法,构造了一类仅用一个自由参数表达的双正交插值小波,并推导出了其相关小波滤波器的参数表达式。自由参数为小波的优化设计提供了一个自由度,以编码增益为优化准则,构造出一种新的插值小波,其滤波器系数为二进制分数,可实现非乘法运算的离散小波变换(DWT)。实验结果表明,其图像压缩性能超过在小波变换编码领域中应用最为广泛的9/7小波(CDF-9/7),而且计算复杂度降低了17%以上,因此,在压缩性能和计算复杂度两者之间取得了一个较好的平衡。

参数化的Deslauriers-Dubuc插值小波——构造及图像编码性能分析

研究了采用提升构造具有任意偶数阶消失矩,满足对称性,且仅用一个自由参数表达的Deslauriers-Dubuc(D-D)双正交插值小波.首先,采用多相矩阵理论推导出了此类小波存在的条件;然后,给出了对应小波滤波器和插值小波变换的构造算法.采用算法具体构造了分别具有消失矩对(4,2)、(4,4)、(6,2)以及(6,4)等4类一参数表达的D-D插值小波;最后,以自由参数为自变量,根据编码增益准则,优化设计了4种用于图像编码的插值小波,其滤波器系数全为二进制分数,可实现非乘法运算的离散小波变换(Discrete wavelet transform,DWT).系统分析表明,两种小波的压缩性能超过CDF-9/7小波,对于纹理图像,PSNR增益达到0.44dB,并且计算复杂度可降低17%以上.实验同时表明,新小波的重构图像具有更好的主观可视质量.

新Burt-Adelson双正交小波的优化设计

根据小波滤波器的精确重构条件,推导出Burt-Adelson双正交小波滤波器组的参数表达式。该表达式参数可任意取值,因此能够随意构造具有不同特征的Burt-Adelson小波。作为构造实例,构造出一个新的有理系数Burt-Adelson小波,它具有优化的编码增益。实验表明,其图像压缩性能略低于CDF-9/7小波,但优于JPEG2000标准推荐的7/5小波;而且其提升小波变换的计算效率比CDF-9/7小波高20%以上,也优于7/5小波。

一种用于图像编码的双正交插值小波

针对CDF-9/7小波滤波器系数是无理数的缺点,利用小波滤波器的精确重构条件,构造一类仅用一个自由参数表达的双正交插值小波。通过调整自由参数构造一种具有最佳编码增益和二进制(形如k/2n,k,n∈Z的数)系数的插值小波。实验表明其图像压缩性能与CDF-9/7小波相当,小波变换的计算效率提高50%以上。

一种DWT的提升实现及其图像编码应用

根据多项式矩阵的初等变换理论,把一种有理滤波器系数17/11双正交小波对应的DWT分解为提升步骤,极大地降低了计算复杂度.最后,将此提升小波变换应用于嵌入式图像编码.实验表明,其图像压缩性能显著超过JPEG2000标准中采用的9/7提升小波变换.

数控加工编程教学方法的探讨

数控加工编程是一门专业课,根据数控加工编程这门课程的特点,结合本人多年来的教学经验,利用机械记忆法、启发式教学法、案例教学法、讨论式教学法、大作业和实验等教学方法,对于提高学生的学习能力、实践能力、工作能力具有重要意义。

JPEG2000二维离散小波变换高效并行VLSI结构设计

提出一种基于提升算法,实现JPEG2000编码系统中二维离散小波变换(DWT)的高效实时并行VL SI结构设计方法.利用该方法所得结构使行和列滤波器同时进行滤波,用少量行缓存代替大量中间存储空间,用优化的移位加操作替代乘法操作.整个结构采用流水线设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量,增加了硬件资源利用率,加快了变换速度,减小了电路的规模.二维离散小波滤波器结构已经过VerilogHDL行为级仿真验证,并可作为单独的IP核应用于正在开发的JPEG2000图像编、解码芯片中.

7/5小波滤波器簇及其图像压缩性能研究

构造了包括BT7/5滤波器(Brislawn-Treiber)在内的7/5小波滤波器簇,依据欧几里得算法给出了7/5小波基提升格式的构造过程和提升实现算法.根据7/5小波基优化条件的要求,证明了7/5小波基的、提升系数α为0.08时的图像压缩性能最佳,该小波基为JPEG2000标准第二部分推荐使用的BT7/5小波滤波器组.BT7/5小波的系数为有理数,与无理系数的CDF9/7小波滤波器相比,具有计算复杂度低和便于VLSI硬件实现等优点.实验结果表明,若压缩比在100∶1以内,采用BT7/5小波滤波器的重构图像峰值信噪比只比CDF9/7低0.1dB,而比LT5/3(LeGall-Tabatabai)高1.2dB.因此,在JPEG2000图像压缩系统中,BT7/5是LT5/3和CDF9/7的理想替代者.

遗传算法在BP网络权值学习中的应用

针对BP算法学习神经网络权值收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点 ,采用遗传算法学习BP网络的权值 ;并给出了“异或”(XOR)问题的仿真示例 ,通过比较 ,发现遗传算法不会陷入局部最优 。

混合遗传算法在灰铸铁件缺陷诊断神经网络模型中的应用

基于BP网络的强大缺陷诊断功能 ,构建了灰铸铁件缺陷诊断神经网络模型 ;针对BP算法学习网络权值收敛速度慢 ,易陷入局部最优的缺点 ,采用混合遗传算法加速网络权值的学习。

7/5双正交小波的构造及图像编码应用

根据双正交小波精确重构条件,推导出了7/5双正交小波滤波器组的参数化表达式.该表达式参数可随意取值,因此能够任意构造具有不同特征的7/5线性相位小波滤波器.作为构造实例,构造了具有最佳编码增益的有理系数7/5小波滤波器.实验表明,它具有与CDF 9/7小波滤波器相似的图像压缩性能,而且其提升小波变换的计算效率可提高20%.

基于一阶自回归过程的7/5小波滤波器优化算法

提出了一种基于一阶自回归过程的双正交7/5小波滤波器的优化算法.该算法首先由小波提升算法导出7/5小波滤波器簇系数和提升参数关于一个自由提升参数α的一维函数式.其次,以白噪声的一阶自回归过程作为输入图像模型,并采用满足完全重构条件的双通道7/5小波滤波器组进行子带编码,同时计算最大编码增益及其α值.最后,在所确定的α值附近选取一组值,并将每一个α值对应的7/5小波滤波器组的提升算法嵌入到JPEG2000标准的Jasper1.701.0中进行图像压缩实验.实验结果表明:采用优化算法的7/5小波滤波器,其系数和提升参数均为有理数,满足计算复杂度低、便于VLSI硬件实现的要求,特别是当α为0.08时,重构图像可以获得最大的峰值信噪比,此时的7/5小波滤波器为最优滤波器.

NURBS曲线插补算法的研究

根据非均匀有理B样条曲线(NURBS)的定义,提出了一种NURBS曲线插补格式和方法。并通过对3次NURBS曲线插补在matlab6.5上运行仿真实验。实验表明,此种插补方法能够加工出符合要求的NURBS曲线。

基于遗传算法的灰铁铸件缺陷诊断的神经网络模型

将铸造生产中缺陷产生的主要原因抽象为神经元,构建了灰铁铸件缺陷诊断的BP神经网络模型.采用非线线性变换,确定了样本的变化范围,用遗传算法学习网络模型的权值,开发出了基于C++的铸件缺陷诊断及防止的应用软件,并通过建立铸件缺陷数据库,以克服专家系统的"瓶颈"问题,从而有效地降低铸件的废品率.

一类整数小波变换的优化设计及其图像编码应用

整数小波变换已在嵌入式图像编码领域取得了极大的成功,一种实现整数小波变换的方法是提升.给出一种基于提升的参数化构造法,构造一类新的整数小波变换,它们仅用一个自由参数表示.随意调整该参数,就可构造出不同的整数小波变换.作为构造示例,构造了5种整数小波变换,它们的提升滤波器系数全为二进制分数(形如k/2n,k,n∈Z的数).实验表明,其中的两种变换与当前几种广为应用的整数小波变换相比,具有优异的有损和无损图像压缩性能.

振动沉拔桩机系统参数估计的计算机仿真

对振动沉拔桩机的振动进行了分析 ,建立了系统的动力学数学模型 ,用MATLAB语言编写了系统参数估计的仿真程序 ,以实例进行了计算 ,验证了系统参数估计的可行性。

腹腔镜胆囊切除术前胆道的分级诊断

由于胆囊结石常伴有无症状的胆管结石,因而要求在行择期胆囊切除术前诊断清楚胆道系统的情况。在传统胆囊切除术中使用术中胆道造影检查已成常规,被看作是'金指标',借此发现并需在术中行胆总管探查的病人达20%。