小波包变换在拉曼光谱数据压缩中的应用

小波包变换作为一种有效的数据压缩方法,已经广泛用于图像、电子信号和红外光谱数据压缩。介绍了小波包压缩原理及方法,并选用小波包（bior）变换压缩了8种苯系物的拉曼光谱数据。压缩后光谱可保留原光谱能量的99．91％以上,置零系数百分比为87．50％,小波包变换压缩拉曼光谱数据效果明显。     

分块子空间追踪算法

压缩传感理论是一种充分利用信号稀疏性或者可压缩性的全新信号采样理论。该理论表明，通过采集少量的信号测量值就能够实现可稀疏信号的精确重构。本文在研究现有经典重构算法的基础上，提出结合图像分块思想和回溯思想的分块子空间追踪算法（Block Subspace Pursuit, B_SP）用于压缩传感信号的重构。该算法以块结构获取图像，利用回溯过程实现支撑集的自适应筛选，最终实现图像信号的精确重构。实验结果表明，在相同测试条件下，该算法的重构效果无论从主观视觉上还是客观数据上都有不同程度的提高。     

一类光滑加权块l1 算法的收敛性分析与数值仿真实验

给出了求解块稀疏压缩感知的光滑加权块l1 算法的理论分析,并通过数值仿真实验与3类具有代表性的l1- magic算法、SL0算法和FPC-AS算法进行了对比.实验结果表明,基于块结构的光滑加权块l1 算法能更加有效地 处理块稀疏信号.     

遥感图像压缩技术——小波变换

根据当前国内外遥感图像数据压缩技术的现状及发展趋势,重点介绍小波压缩特点、算法及其关键问题,结合遥感影像方面的知识,提出了新的方法和见解.     

基于CS测量矩阵和阈值策略的图像重建理论及实验研究

采用FFT矩阵为变换核设计实现了压缩感知随机测量方案，自由分布式假设检验阈值策略（CFAR）确定最佳图像重建阈值，分段正交匹配追踪算法实现了低采样率下的图像重建算法．仿真实验证明：方案比以Hadamard矩阵为变换核的压缩感知随机测量方案图像重建效果提高4．6dB，并可以较好地避免图像重建时的“孤岛”噪声，是一种实用、快速，具有较好效果的图像重建算法．     

融合降采样的复基带脉冲压缩算法研究

针对脉冲压缩过程运算复杂度高的问题,提出一种融合降采样的复基带脉冲压缩波束合成方法.该方法首先对波束合成信号进行频谱搬移及低通滤波,然后降采样得到复基带数据,再采用降采样的压缩滤波器实现脉冲压缩得到用于成像的扫描线数据.通过对所提出的脉冲压缩算法进行推导,并采用Chirp码进行脉冲压缩仿真成像与误差分析.实验结果表明:该方法不仅能够完整地保留编码激励信号各项特性,克服图像信噪比低的缺陷,还能大幅度降低脉冲压缩环节的运算复杂度,从而为超声编码技术的应用提供了一种高效的脉冲压缩方法.     

浅谈数据压缩技术

概括性地介绍了数据压缩的基本原理、常用的数据压缩方法以及压缩标准,认为数据因为具有空间、时间、知识和视觉冗余,因此可被压缩,数据的压缩类型可分为无损压缩和有损压缩两大类,压缩标准有JPEG标准、H.26x标准和MPEG标准3大类.     

一种基于压缩感知的入侵检测方法

网络入侵检测必须面对海量的数据获取和处理,压缩感知理论能够直接、快速压缩采集网络中的数据流.提 出一种基于压缩感知的入侵检测方法,该方法通过对访问数据的压缩采样,获取正常和异常行为的特征数据.这种 数据处理方式避开了大量的数据处理,直接获取特征,这对于网络入侵检测需要进行高维的数据处理过程来说,大 大节省了处理时间,为实现实时的入侵检测提供了重要的技术手段.     

基于改进压缩感知的生猪音频信号处理

为了快速准确地获取生猪的音频信息,消除无线信道的拥塞问题,提出基于普减法的压缩感知。在信息采集端采用微处理器NanoPCT4控制的麦克风采集音频信号,通过基于普减法的稀疏基矩阵和测量矩阵,减小声音传输量,接收端运用OMP算法,将压缩信号进行恢复重构,实现对生猪音频信号的快速准确传输。结果表明,通过运用这套压缩-重构系统,重构率提高20.75%,重构时间缩短近0.20 s,去噪后的峰值信噪比较未去噪的峰值信噪比增大了近1.50 dB,降低了信息传输量,节省了信号处理、存储和传输的时间,同时也降低信号失真。     

基于Contourlet变换和交替方向法的压缩感知图像重构算法

在传统的基于压缩感知的图像重构中,小波变换往往用来将图像稀疏表示,但小波变换并不能很好的表现图像的轮廓和纹理等细节信息。提出了一种基于Contourlet变换和交替方向法的压缩感知图像重构算法:首先利用Contourlet变换将图像稀疏表示,然后利用交替方向法重构原始图像。与基于小波变换的方法相比,该方法不仅可以显示更多的图像的边缘和轮廓信息,在重构精度上也占优。数值试验也验证了新算法的有效性。     

基于维纳滤波压缩感知的车辆运动模糊图像恢复

针对摄像机拍摄运动车辆模糊图像产生振铃效应且图像数据传输量大的问题,提出一种基于压缩感知理论的车辆运动模糊图像恢复方法。该方法先将车辆运动二维模糊图像离散退化小波变换,对高频系数矩阵进行维纳滤波过滤后,采用托普利兹矩阵测量得到高频稀疏系数,有效抑制了振铃,重组高频和低频系数矩阵得到图像高稀疏信号。重构时,采用维纳滤波去噪后进行非线性重构。结果表明,此种方法能大大减少车辆图像传输数据量,以较小误差实现车辆模糊图像的去模糊重构,获取车辆及车牌图像的丰富细节信息。     

一种利用拓扑转换消除多边形数据压缩裂缝的方法

以林权地籍调查数据为基础,在拓扑数据转换、Douglas-Peucher边界线压缩、负缓冲区分析和空间连接方法的基础上,提出了消除多边形地块压缩边界缝隙的问题。研究结果表明：①该方法有效地消除了多边形数据压缩裂缝,实现了多边形地块数据的保真压缩;②完整地保留了多边形地块数据的空间拓扑关系和属性数据。该方法对于林权调查地图数据综合和其他格式的文件数据压缩处理均有一定的参考价值。图7参12     

一种低成本的农业现场视频/ 图像快速采集系统马翠

农业现场图像信息采集是农作物长势和病虫害分析的重要手段。结合嵌入式技术与B/S 架构,设计了1 个采用高清晰图像传感器罗技Pro9000摄像头的低成本农业现场视频/图像快速采集系统,并对系统的体系结构、通信子系统、采集、压缩与传输子系统进行了详细设计。系统采用大功率WiFi和快速ARM 平台S3C6410 处理器,基于V4L2 技术采集图像,采用JPEG 图像数据压缩技术能够大大地减少传输数据量,使得视频传输更加流畅。试验结果表明,本系统传输640伊480 大小的图像到远程服务器的图像传输成功率在300 m范围内可达到92%以上;在50 m内可达到视频20 帧/秒以上,在300 m的距离也能够达到6帧/秒以上的视频帧率,可以满足视频监控的需求。由于本方案基于ARM 平台设计,成本低,易于集成应用,非常适于大范围农业上开展应用。     

群体水果动态图像的获取方法研究

群体水果动态图像的采集系统是水果品质实时检测与分级机器人系统的关键组成部分之一,主要由计算机、摄像机、图像采集卡、涡流式接近开关、水果和动态图像采集软件等组成.涡流式接近开关作为水果运动状况检测传感器,用于检测水果位置和触发动态图像采集.群体水果动态图像采集软件在Visual C++6.0环境下结合MIL-LITE函数库实现.根据水果实时自动检测和分级的特点及功能要求,提出了群体水果动态图像的时间序列连续场扫描采集方法,在来自于水果运动状况检测传感器的外触发信号的触发下,计算机视觉系统采集从时间t1到时间tn期间视场内连续运动的水果图像,这些渐进的时间序列水果图像在计算机内被综合后即可检测视场内的每一个水果的外观品质指标,用于分级控制.试验结果表明,该系统可在外界输入信号的触发下,以每秒12帧的速率实时采集群体水果的动态图像,研究结果达到了预期的目标.     

基于Logistic映射的小波域图像加密技术

针对图像小波编码混沌加密技术中出现的边界效应问题,提出基于区间小波编码的混沌加密新技术。相对于传统的图像延拓方法,该方法在小波变换前后,不需要对图像进行特殊的延拓处理,可在对图像加密的同时,压缩图像文件规模,有效消除边界效应;此外,调整被逼近信号函数的H lder连续指数L的大小,可满足对图像恢复精度的不同要求。实验结果表明,在L=1时,信号恢复精度已满足要求。     

基于对数熵最优小波包基树的图像编码压缩研究

图像的能量主要集中在高频部分,传统的小波变换图像编码压缩方法主要侧重低频信号,而把高频部分看为不重要的信息,这就导致图像的细节失真。考虑到图像能量分布情况,提出以对数熵为代价函数,选择最优小波包树的图像编码压缩方法,仿真结果表明这种方法不仅可以提高的压缩比,而且重构的图像效果比较好。     

基于偏振纹理特征的枫叶营养诊断方法研究

【目的】枫叶的纹理特征可以反映出其营养元素缺失的症状。偏振成像技术是一种增强物体特征对比度的有效方法，且获取过程简便。基于偏振图像的纹理特征模型，对相同生长环境下的4种不同色差枫叶开展了缺素诊断研究。【方法】以灰度共生矩阵的特征为研究依据，分别推导出了能量、熵、反差、相关性等纹理特征作为目标识别参量，构建了基于图像纹理特征的营养诊断模型。通过控制入射光的偏振态，在相同的试验环境下获取了36组不同振动方向上的偏振图像，并基于营养诊断模型提取了枫叶的纹理特征。利用Harris角点检测的特征信号提取算法分别对偏振图像和非偏振图像进行测量。根据检测的结果，分别选取了4块包含样品峰值信号且没有相互干扰的特征信号范围，减少了特征信号提取过程中的误差。结合BP神经网络对特征区域进行预处理，得到每一幅采集图像的不变矩。将枫叶的特征信号作为测试样本，利用MATLAB软件获得诊断模型的残差值分别为：e_红枫叶=0.078 3,e_褐枫叶=0.101 4,e_黄枫叶=0.000 1,e_绿枫叶=0.015 3。【结果】在无约束光...     

电能质量信号的三维数据压缩

为提高电能质量数据的压缩性能,满足低压缩比下高信噪比的工程要求,采用三维表示方法重构电能质量数据,利用三维小波分解与3D－SPIHT编码算法对七种典型的电能质量扰动信号的三维数据块进行压缩编码,并与传统SPIHT算法结果对比。实验证明三维压缩方法的优越性,在相同码率的条件下三维压缩方法具有更高的信噪比。在此基础上确定七种电能质量扰动信号在当前实验环境下的极限比特率与极限压缩比,分析信号特点对压缩比的影响。     

基于MBR的GPS轨迹数据压缩算法

移动对象产生的大量GPS轨迹数据,蕴含了丰富的时间和空间信息。为了减少GPS轨迹数据的存储空间,提高数据分析的效率,针对常用GPS轨迹数据压缩方法不适用于移动设备的问题,本文提出了一种基于MBR的GPS轨迹数据压缩算法,通过Geolife作为样本数据集对该算法进行了测试。实验结果表明该算法对全局GPS轨迹数据和局部GPS轨迹数据均有较高的压缩率和压缩精度,为移动设备的GPS轨迹数据提供了一种有效的压缩方法。     

基于参数设计字典的稀疏表示方法

稀疏化是压缩感知理论的关键,对信号恰当的稀疏表示能提高恢复的精度.本文提出一种基于参数字典的 稀疏表示方法,把参数字典设计作为一个优化问题来分析,通过交替迭代的方式求得参数方程的可行解,进而生成 参数字典.本文的参数字典设计方法较其他方法而言能获得较优的近似解,且该方法产生的优化字典更符合紧框 架特性.