第9章小波变换基础
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毕业设计题目:基于脊波变换的图像去噪研究所在专业:电子信息科学与技术学生签字: _______________导师签字: _______________摘要图像中的噪声影响图像的输入、采集、处理的各个环节以及输出的全过程,尤其是图像输入、采集中的噪声必然影响处理全过程以至最终结果,因此在图像预处理中必须减少图像中的噪声。
本文以脊波变换为研究对象,论述了脊波变换在图像处理中的应用。
分别论述了小波变换和脊波变换基本理论,基于脊波变换的图像去噪以及图像融合。
首先,在分析小波变换理论的基础上,结合小波变换的优缺点,为了克服小波变换在图像处理中的不足,介绍了脊波变换的基本理论。
其次,针对图像去噪中常用阈值方法的缺点和不足,提出了一种基于脊波变换的改进的图像去噪算法,该算法采用指数型阈值函数,利用sureshrink自适应阈值。
最后,将脊波变换的思想应用于图像融合,采用区域方差的融合规则,得到了一种基于有限脊波变换的图像融合算法。
实验结果表明,基于脊波变换的图像去噪和融合方法具有比小波变换更好的效果。
关键词:脊波变换小波变换图像去噪图像融合ABSTRACTThe image of the noise impact of the input, collecting, processing, output of the whole process, especially the image of the input, sources of noise is dealt with and influence the whole process and ultimate in image preprocessing, so we must reduce the noises in the imageThis paper deals with Ridelet Transform in processing, which involves the basic theory of Wavelet Transform and Ridelet Transform, finite Ridelet transform in image denoising and in image fusion. Firstly, depending on transform, for basic theory of Ridelet transform. Secondly, a improvement of image denoising algorithm based Ridelet transform is presented to overcome the disadvantage and deficiency of the common threshold method at image denoising. The exponential threshold function and the adaptive SureShrink threshold value are applied into this approach. Thirdly, Ridelet transform is applied in image fusion, adopted the fusion rule of regional variance, an image fusion algorithm based on finite Ridelet transform has appeared. The results of experiment indicate based on Ridelet gain better effects than wavelet transform.Key words:Ridelet transform wavelet transform Image Denoising Image Fusion目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第1章绪论 (3)1.1 图像中的噪声及去噪方法概述 (3)1.1.1 图像中的噪声 (3)1.1.2 图像去噪方法概述 (4)1.2 小波的发展现状及应用前景 (4)1.3 脊波的发展现状及应用前景 (5)1.4 论文的研究内容与组织结构 (6)第2章图像去噪及其发展 (7)2.1 传统去噪方法 (7)2.2 小波变换图像去噪方法 (7)2.2.1 小波去噪发展历程 (7)2.2.2 小波去噪方法 (8)2.3 本章小结 (10)第3章小波分析基本理论 (11)3.1 小波变换基本理论 (11)3.1.1 连续小波变换 (11)3.1.2 离散小波变换 (12)3.1.3 二进小波变换 (12)3.1.4 多分辨分析 (12)3.1.5 Mallat算法 (13)3.1.6 图像的小波变换 (14)3.2 本章小结 (18)第4章脊波变换 (19)4.1 脊波变换基本理论 (19)4.1.1 连续脊波变换 (19)4.1.2 离散脊波变换 (20)4.2 脊波变换的实现 (20)4.3 Ridgelet变换与Wavelet变换的联系 (21)4.4 有限Radon变换 (23)4.5 数字脊波变换 (25)4.5.1 脊波变换的数字实现 (26)4.6 本章小结 (26)第5章脊波图像去噪 (27)5.1 基于软硬折中的多阈值脊波图像去噪 (27)5.1.1 脊波变换图像去噪机理 (27)5.1.2 图像奇异性 (27)5.1.3 常用的阈值处理方法 (28)5.1.4 改进的阈值处理方法一软硬阈值折中法 (28)5.1.5 多阈值的确定 (29)5.1.6 基于软硬折中的多阈值脊波去噪算法 (30)5.2 实验结果与分析 (30)5.3 本章小结 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (40)第1章绪论1.1 图像中的噪声及去噪方法概述1.1.1 图像中的噪声噪声是图象干扰的重要原因。
小波变换分类-回复什么是小波变换?小波变换是一种数学方法,用于处理信号与图像的分析与处理。
它以时间频率双尺度分析为基础,适用于处理非平稳信号,如噪声、震荡等变化频率的信号。
小波变换的理论基础源于数学分析中的波动理论,通过将信号与一组基函数(小波)进行卷积运算得到信号在不同尺度下的时频信息。
为什么需要小波变换?在许多实际应用中,信号往往是非平稳的,其频率成分随着时间变化。
传统的傅里叶变换仅适用于平稳信号,无法准确捕捉非平稳信号的时频特征。
而小波变换可以在不同尺度上对信号进行分解与重构,可以提供信号的时频局部信息,更加适用于复杂信号的分析。
小波变换的基本原理是什么?小波变换的基本原理是将原始信号通过一组小波基函数进行分解与重构。
小波基函数是一组满足正交性与紧支性条件的函数。
小波变换的过程可以分为两步:分解和重构。
在分解过程中,原始信号经过低频通道和高频通道滤波得到不同尺度的近似信号和细节信号。
重构过程则是通过将不同尺度的近似信号和细节信号进行逆滤波和下采样操作,将分解得到的信号重构为原始信号。
小波变换有哪些常用的类型?小波函数有多种类型,常见的有莫尔小波、哈尔小波、Daubachies小波等。
不同类型的小波函数在时频描述能力、变换性质等方面具有不同的特点。
选择合适的小波函数可以更好地适应不同信号的特征。
此外,小波变换还可以根据其变换的特性分类,主要包括连续小波变换和离散小波变换。
连续小波变换适用于连续信号的处理,而离散小波变换则适用于离散信号的处理。
小波变换有哪些应用领域?小波变换广泛应用于信号与图像处理的各个领域。
在信号处理中,小波变换可以用于信号的降噪、压缩、边缘检测等。
在图像处理中,小波变换可以用于纹理特征提取、图像压缩、图像增强等。
此外,小波变换还可以应用于机器学习、语音处理、医学图像等领域。
小波变换有哪些优点和局限性?小波变换具有多尺度分析、时频局部化、适应非平稳信号等优点。
它可以提供更丰富的时频信息,并且可以通过选择不同的小波函数来适应不同类型的信号。
《数字图像处理》教学大纲
一、课程简介
数字图像处理是机器视觉、模式识别、医学图像处理等的基础,本课程为工程专业的学生提供数字图像处理的基本知识,是理论性和实践性都很强的综合性课程。
课程内容广泛涵盖了数字图像处理的基本原理,包括图像采样和量化、图像算术运算和逻辑运算、直方图、图像色彩空间、图像分割、图像形态学、图像频域处理、图像分割、图像降噪与图像复原、特征提取与识别等。
二、课程目标
通过本课程学习,学生可以掌握数字图像处理的基本方法,具备一定的解决图像处理应用问题的能力,培养解决复杂工程问题的能力。
具体目标如下:
1.掌握数字图像处理的基本原理、计算方法,能够利用专业知识并通过查阅资
料掌握理解相关新技术,对检测系统及处理流程进行创新性设计;
2.能够知晓工程领域中涉及到的数字图像处理技术,理解其适用场合、检测对
象及条件的限制,能根据给定的目标要求,针对工业检测中的工程问题选择和使用合适的技术和编程,进行仿真和分析;
3.能够知晓工程领域中所涉及的现代工具适用原理及方法,根据原理分析和仿
真结果,进行方案比选,确定设计方案,具有检测算法的设计能力;
4.通过校内外资源和现代信息技术,了解数字图像处理发展趋势,提高解决复
杂工程问题的能力。
三、课程目标对毕业要求的支撑关系
四、理论教学内容及要求
四、实验教学内容及要求
五、课程考核与成绩评定
六、教材及参考书。
1《多媒体技术基础》第3版练习与思考题参考答案林福宗清华大学计算机科学与技术系2008-2-15linfz@第1章多媒体技术概要1.4 无损压缩是什么?无损压缩是用压缩后的数据进行重构(也称还原或解压缩),重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。
无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用,如磁盘文件压缩就是一个应用实例。
根据当前的技术水平,无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2~1/4。
常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。
1.5 有损压缩是什么?有损压缩是用压缩后的数据进行重构,重构后的数据与原来的数据有所不同,但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。
有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。
例如,图像、视像和声音数据就可采用有损压缩,因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息,丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。
第2章无损数据压缩2.4 现有5个待编码的符号,它们的概率见练习表2-2。
计算该符号集的:(1) 熵;(2)霍夫曼码;(3) 平均码长。
(1) 熵Σ =-0.4×(0.4)-2×0.2*(0.2)-2×0.1(0.1) 2log2log2log 21()()log()niii Hapapa==−=0.4×1.3219+0.4×2.3219+0.2×3.3219=0.5288+-0.9288+0.6644=2.1220 (位) (2) 编码树和霍夫曼码练习图2-1 编码树代码分配不唯一(3) 平均码长L=0.4+0.4+0.6+0.4+.04=2.2(位/符号)第3章数字声音编码3.1 音频信号的频率范围大约多少?话音信号频率范围大约多少?(1) Audio: 20~20000 Hz(2) Speech: 300~3400 Hz3.4 采样频率根据什么原则来确定?奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。
四层小波变换
摘要:
一、引言
二、小波变换的基本概念
三、四层小波变换的原理
四、四层小波变换的应用领域
五、总结
正文:
一、引言
小波变换是一种在时频域上同时进行的信号分析方法,广泛应用于图像处理、语音处理、信号分析等领域。
四层小波变换是小波变换的一种重要形式,具有较高的信号分析能力和应用价值。
二、小波变换的基本概念
小波变换是一种基于小波基函数的信号分析方法,其基本思想是将信号分解成一系列小波基函数的线性组合,从而得到信号的频域表示。
小波基函数是一种具有局部特性的函数,能够有效地反映信号的局部特征,因此小波变换具有较高的时频分析能力。
三、四层小波变换的原理
四层小波变换是一种基于四层小波基函数的信号分析方法,其原理是将信号分解成一系列四层小波基函数的线性组合。
四层小波基函数是一种具有四层结构的小波基函数,能够更加细致地反映信号的局部特征,因此四层小波变换
具有更高的时频分析能力和信号重构能力。
四、四层小波变换的应用领域
四层小波变换在图像处理、语音处理、信号分析等领域都具有广泛的应用。
例如,在图像处理领域,四层小波变换可以用于图像的压缩、去噪、边缘检测等任务;在语音处理领域,四层小波变换可以用于语音的压缩、去噪、语音识别等任务;在信号分析领域,四层小波变换可以用于信号的时频分析、去噪、特征提取等任务。
五、总结
四层小波变换是一种具有较高信号分析能力和应用价值的信号分析方法,广泛应用于图像处理、语音处理、信号分析等领域。