基于三维小波变换的高光谱图像分类算法

针对如何充分利用空间特征来达到较高的高光谱图像分类精度的问题,提出了一种基于三维离散小波变换(3D-DWT)与随机补丁网络(RPNet)结合的高光谱图像的地物属性分类算法。在分类过程中,综合3D-DWT提取的特征和RPNet深度学习框架提取的特征,利用支持向量机(SVM)对特征向量进行分类。所提出的方法在Indian Pines和University of Pavia两个数据集上进行测试,结果表明该方法比现有方法有显著的分类性能的提高。

结合离散余弦变换与离散小波变换的无损彩色图像加密算法

为使图像在网络中进行安全传输,结合频域领域的图像加密相关研究,提出一种新的彩色图像加密算法。首先将明文图像划分为三基色分量,执行二维离散余弦变换(DCT)得到DC和AC置乱序列;然后对置乱矩阵执行二维离散小波变换(DWT)得到4个子带矩阵,并对置乱后的子带执行逆二维小波变换得到用于扩散的二进制矩阵;接下来将二维十进制矩阵转化为三维二进制矩阵,并对两个二进制矩阵执行异或运算,将其转化为二维十进制矩阵;最后进行扩散操作得到密文图像。实验结果表明,该算法能有效抵抗明文攻击与非法者攻击。

二维离散5/3小波变换并行VLSI结构设计

提出了一种基于提升算法的二维离散5/3小波变换(DWT)高效并行VLSI结构设计方法。该方法使得行和列滤波器同时进行滤波,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,提高了变换速度,节约了硬件资源。该方法已通过了VerilogHDL行为级仿真验证,可作为单独的IP核应用在JPEG2000图像编、解码芯片中。该结构可推广到9/7小波提升结构。

一种基于小波变换的三维网格模型水印算法

提出了一种基于小波变换的强壮三维网格模型数字水印算法。首先采用一种平面参数化算法将三维网格模型映射为二维参数网格,三维网格模型表面的几何信号相应转换为二维信号,然后采用一种自适应小波水印算法加入水印。实验结果显示该水印算法能够抵抗各种几何信号处理攻击。

基于小波变换的三维网格数字水印技术研究

大部分三维数字水印算法更多地关注水印的鲁棒性而忽视了三维模型的视觉效果。为了解决这一问题,提出了一种基于小波变换的三维网格数字水印新算法,该算法以典型的三角网格模型作为水印载体。提取三维模型中的显著区域,并将三维模型进行旋转归一化处理,以此保证对三维模型平移、缩放或旋转攻击都有很强的鲁棒性;将三维模型转化到球面坐标下并进行小波变换,在低频和高频系数下嵌入水印;经过小波逆变换得到嵌入水印后的三维模型,实验结果表明提出的算法既对多类攻击方式具有鲁棒性,又保持了三维模型的视觉效果。

离散小波变换在医学图像中的应用

本文以三维医学体数据作为研究对象,充分利用离散小波变换,对其进行多分辨率分解,把三维医学体数据分解成三个不同方向上的子医学体数据。实验结果表明,三维医学体数据经过离散小波变换后被分割成八个子频带,其主要能量和特征集中在低频子带系数中,可以用来提取特征向量构造零水印。

基于三维离散余弦变换的体三维视频数据压缩

针对体三维视频数据量巨大的问题,提出基于三维离散余弦变换(3D-DCT)的体三维视频数据压缩方法.该方法结合3D-DCT和三维运动估计,利用3D-DCT消除体帧内部的空间冗余.提出快速三维块匹配算法实现运动估计消除相邻体帧之间的时间冗余,利用半体素搜索算法提高块匹配精度.提出帧内体块和帧间体块的量化方法,对量化后的DCT系数采用三维之字形扫描方式组织,应用游程/自适应算术编码系统实现对DCT系数的编码.实验结果表明,对于运动较平缓的序列,该方法的性能优于JPEG2000方法;对于运动剧烈的序列,在高比特率情况下性能不如JPEG2000.该方法的平均峰值信噪比相对于3D-DCT静态体图像压缩方法提高2dB左右.

整数5/3小波变换的VLSI结构设计

在JPEG 2000中,无损图像压缩是采用整数5/3小波变换实现的。JPEG 2000也给出了5/3小波基于提升方法的算法。对提升方法的整数5/3小波变换算法进行了研究,针对二维的变换提出一种VLS I结构。该结构由4个模块构成,模块之间并行运行,模块内部采用流水线技术。对多级变换,级间的运算还可交叉,体现了提升方法的优势,较大地提高了硬件效率。其主要优点是消耗资源少且运算速度高,同时也适用于其他整数小波变换。

改进的小波域三维等级树集分割视频编码方法

本文主要研究了视频图像在小波域进行压缩的三维等级树集分割编码 (3D SPIHT)方法 ,提出了一种改进的三维等级树集分割编码方法 (I3D SPIHT) ,该方法克服了 3D SPIHT的限制。通过分析和仿真实验发现 ,本文的改进算法在降低编码延迟的条件下基本上能达到和 3D SPIHT方法相同的编码结果 ,在相同的编码时延的条件下可得到更好的编码结果。

基于马尔可夫模型和小波变换的立体残差图像编码

利用立体图像,三维视觉通信能给人提供一种现场真实感。为了产生一个3D系统,必须同时传送两个图像（左图像和右图像）。因此应当研究一种更有效的编码方案。本文首先研究了立体图橡的统计特性和左右图像间的交叉相关性。并在分析了视差和残差图像的统计特性后,提出了一个基于小波变换的视差补偿残差（WDCD）的编码方案。仿真实验结果表明,在比特率为0.23bit/pel时,本文的方案重构的残差图像的信噪比（PSNR）和基于DCT的编码方案相比,要高0.58dB。

三维混合变换彩色图像无损信息隐藏算法研究

对16M真彩色图像无损信息隐藏算法进行了研究,利用颜色空间变换和单个分量色彩的小波变换,以及相邻像素差值的三维混合变换实现图像的有效去冗余和稀疏化,提高频域高频分量自适应直方图调整算法的信息隐藏性能。采用KoDa Inc的16幅国际标准测试图像进行仿真,仿真结果表明,在直方图峰值点自适应平移1位的情况下,SHIRCT+DWT三维混合变换比单独小波变换嵌入容量平均提高128.9%,即平均多嵌入18426字节,PSNR平均提高0.66dB;YFbFr+差值三维混合变换比仅实施YFbFr变换嵌入容量平均提高400%,即平均多嵌入33898字节,PSNR平均提高0.39dB。该算法是有效、实用的无损信息隐藏算法。

针对三维彩色点云模型水印算法的研究

为实现三维彩色点云模型的版权保护,有效提高数字水印算法的鲁棒性,提出了一种基于冗余离散小波变换和奇异值分解的三维彩色点云模型的数字水印算法。首先,该算法对三维彩色点云模型进行三维仿射不变性处理;其次,利用坐标投影算法将处理后的三维彩色点云模型转化为二维彩色图像;接着,将二维彩色图像应用冗余离散小波变换得到的低频部分LL子带作为水印的嵌入区域,并且对LL子带进行奇异值分解,此外应用Arnold变换将二值水印图像变为加密后的水印图像;最后,通过修改奇异值分解得到的矩阵U中的相关系数来实现加密水印图像的嵌入。水印提取是根据矩阵U中的相关系数的大小关系来实现。实验结果表明,该算法对平移、旋转、均匀缩放、噪声、剪切、简化等攻击具有鲁棒性,不仅有效提高了数字水印算法的鲁棒性,而且也达到了保护三维彩色点云模型版权的目的。

3σ准则在心电信号小波消噪处理中的应用

以离散平稳小波变换的心电信号噪声去除方法为基础,根据噪声的不同来源及其频带分布特点,对变换后的细节信号采用不同的阈值去噪方案。并提出一种基于3σ准则原理的阈值选取方法。经MIT/BIH国际标准数据库中验证,试验表明,该方法行之有效。

3D3C陆地反射PS转换波CMP成像影响因素分析

三维三分量(3D3C)陆地反射PS转换波共中心点(CMP)叠加成像方法,虽然抽道集简单,但是对实际资料处理结果往往不理想.尤其当反射界面为三维倾斜界面时,其成像质量较差.本文提出有三个主要因素影响其成像质量:第一,转换点离散.运用实例计算得出,转换点离散度随着纵横波速度比、偏移距和界面倾角的增大而增大.相同界面倾角,不同测线方位的转换点离散度不同,视倾角的绝对值越大离散度也越大;第二,道集内静校正量差异增大.CMP道集中,由于转换点离散使得转换点横向跨度较大,经倾斜界面反射转换的S波出射到近地表地层时的角度差异也较大,导致静校突出;第三,加大动校叠加复杂性.三维倾斜界面PS波CMP道集近炮检距时距方程可表示为双曲形式,但是曲线的顶点位置和动校速度同时随测线方位变化,使得CMP道集同相轴很难校平,动校叠加过程很复杂.

基于小波变换和混沌系统的数字视频水印研究

提出了一种基于小波变换和混沌系统的三维DWT自适应数字视频水印模型.该模型首先对动态图像分块定义,从中选取合适的三维块和二维块分别进行小波变换后作为水印嵌入载体,然后将多分辨率水印采用自适应的方式嵌入到动态图像中.多分辨率自适应嵌入方式和混沌系统的初值敏感性保证了嵌入水印的鲁棒性和安全性.

应用于JPEG2000的5/3提升小波的VLSI结构设计

提出一种基于提升算法(lifting scheme)实现JPEG2000编码系统中的二维离散小波变换(Discrete WaveletTransform)的并行阵列式的VLSI结构设计方法.该结构由一个行处理器和一个列处理器组成,行、列处理器通过时分复用同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作,采用嵌入式数据延拓算法处理边界延拓.整个结构采用流水线设计方法,减少了运算量,提高了硬件资源利用率,该结构可应用于JPEG2000图像编码芯片中.

多光谱图像的3D EBCOT压缩编码算法

提出了一种新的多光谱图像压缩方案,三维率失真优化截取码块编码(3DEBCOT)算法根据多光谱图像的成像特点,利用非对称的三维离散小波变换去除多光谱图像的空间冗余和频域的相关性,再通过拓展改进最新的静止图像压缩标准JPEG2000中的二维率失真优化截取内嵌码块编码(2DEBCOT)算法,在比特平面编码器中引入谱间上下文,使用相应算术编码器并对经过三维小波变换后的系数进行编码,提高了多光谱图像的压缩效率.根据具体要求组织的内嵌码流,可继承获得JPEG2000标准内嵌码流抗误码等优良特性.使用该方法对一组6波段多光谱图像压缩编码后的重建图像显示,具有比三维小波分层树集合分割排序编码的算法(3DSPIHT)具有更好的图像质量和压缩性能.

不同形貌节理对应力波传播影响的数值模拟

用3DEC离散元软件对一维正弦纵波在无节理有限长及有一节理有限长岩杆中的传播进行标定,确定建模的单元网格尺寸、边界条件等参数。然后对一维正弦纵波在含量化的不同粗糙度节理面的岩杆中传播进行数值模拟,探究应力波穿过不同形貌特征的节理时的透反射规律。分析模拟结果发现:节理面粗糙度JRC值相同,相对节理初始法向刚度不同时,随着刚度系数的增加,透射过节理面的应力波越多,在α<0.5时,透射系数值增加较快;在α>0.5时,透射系数值增加较慢,逐渐趋近于1。同一刚度系数α值下,随着节理粗糙度JRC值的增加,透射系数增大,当α>1.5时,透射系数趋于稳定。

适于硬件实现的3D SPIHT算法优化设计

通过对一种可精确控制压缩率的三维多分等级树(3D SPIHT)编码算法的分析,为提高编码速度,改进了3D SPIHT的算法结构,简化了动态分配内存的链表结构,采用位图映射的方式固定分配内存,可减少内存86.6%,无需进行硬件难以实现的链表操作.变三维地址为线性地址,并在预处理时建立子代最大值映射表,减少了零树判断的时间.实验结果证明,与原算法相比,当压缩比小于26.7时,优化后算法的速度提高了10倍以上,为进一步的VLSI设计奠定了基础.

基于3D-SPIHT的立体视频图像压缩编码

该文提出一种新的立体视频编码方案:在辅助序列中进行视差补偿预测和三维等级数集合分区(3D-SPIHT)编码,3D-SPIHT算法建立在真三维小波分解基础上,通过定义一种新的时空方向树结构,实现了静止图像SPIHT算法的三维扩展,实验结果表明该方案的编码性能略高于传统方案,具有较低的计算复杂度,所产生的嵌入式辅助序列码流,可根据通道带宽自适应调整输出码率,最大限度地提高辅助序列的质量。