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Outline<br />
数 字 图 像 处 理 第 三 次 习 题 课<br />
主 讲 : 王 道 京<br />
2007-12-20<br />
• 知 识 点 回 顾<br />
– 小 波 变 换<br />
– 压 缩<br />
– 表 示 及 描 述 、 对 象 识 别<br />
•Demo…<br />
小 波 变 换<br />
• 具 有 变 化 的 频 率 和 有 限 的 持 续 时 间<br />
小 波 变 换<br />
• 小 波 变 换<br />
• 图 像 压 缩 、 边 缘 提 取 、 图 像 平 滑<br />
• 小 波 基<br />
• a 尺 度 因 子 , 代 表 位 移<br />
• 尺 度 因 子 a 愈 大 , 则 愈 宽 , 时 间 分 辨 率 越 低<br />
• 频 域 看 法 : 带 通 滤 波 器<br />
离 散 小 波<br />
• 离 散 小 波 变 换<br />
小 波 分 解<br />
•<br />
• 在 不 同 尺 度 上 对 信 号 进 行 分 析 , 而 且 对 不 同 尺<br />
度 的 选 择 可 以 根 据 不 同 的 目 的 来 确 定 。<br />
• 信 号 的 近 似 分 量 一 般 为 信 号 的 低 频 分 量<br />
• 细 节 分 量 一 般 为 信 号 的 高 频 分 量<br />
• Mallat 算 法 : 类 似 于 FFT<br />
1
多 层 小 波 分 解 和 重 构<br />
•Mallat 算 法<br />
小 波 包 分 解<br />
• 小 波 分 解 : 近 似 信 号 可 以 继 续 分 解 , 细<br />
节 信 号 不 能 分 解<br />
• 小 波 包 分 解 : 两 种 信 号 都 可 以 继 续 分 解<br />
Matlab 小 波 工 具 包 (1)<br />
• 一 维 离 散 小 波 变 换 函 数<br />
– [cA,cD] =dwt(X,‘wname’,‘mode’,MODE)<br />
– [cA,cD] = dwt(X,Lo_D,Hi_D)<br />
• Mode =‘zpd’ 按 照 边 界 补 零 的 方 式<br />
• Mode =‘sym’ 按 照 边 界 缠 绕 的 方 式<br />
• Mode = ‘spd’ 按 照 边 界 平 滑 的 方 式<br />
• 逆 变 换 idwt<br />
– X =idwt(cA,cD,’wname’)<br />
Matlab 小 波 工 具 包 (2)<br />
• 一 维 多 层 小 波 分 解<br />
– [C,L]=wavedec(X,N,‘wname’)<br />
•C: 分 量 系 数<br />
•L: 分 量 系 数 的 长 度<br />
• 重 构<br />
– X=waverec(C,L,‘wname’)<br />
• 近 似 分 量 A=appcoef(C,L,‘wname’,N)<br />
• 细 节 分 力 量 D = detcoef(C,L,N)<br />
Matlab 小 波 工 具 包 (3)<br />
• 重 构 一 维 小 波 分 解 结 构<br />
– [NC,NL,cA]= upwlev(C,L,‘wname’)<br />
• Y=upcoef(O,X,‘wname’,N)<br />
–O =‘a’ 重 构 近 似 信 号<br />
–O=‘d’ 重 构 细 节 信 号<br />
Matlab 小 波 工 具 包 (4)<br />
• 二 维 小 波 变 换<br />
– Y=wcondemat(X,NB,OPT,ABSOL) 对 索 引 色 图 像 的 数 据 矩 阵 X<br />
进 行 编 码<br />
• OPT =‘row’ ‘col’ ‘mat’ ABSOL = 0 、1<br />
– [cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,’wname’)<br />
– X=idwt2(cA,cH,cV,cD,’wname’)<br />
– [C,S] =wavedec2(X,N,’wname’)<br />
– X=waverec2(C,S,’wname’)<br />
– A=appcoef2(C,S,’wname’,N)<br />
– D=detcoef2(O,C,S,N)<br />
– Y=upcoef2(O,X,’wname’,N)<br />
– [NC,NS,cA]=upwlev2(C,S,’wname’)<br />
– …<br />
2
图 像 压 缩<br />
• 目 的 : 节 省 图 像 存 储 容 量 ; 减 少 传 输 信<br />
道 容 量 ; 缩 短 图 像 加 工 处 理 时 间<br />
• 数 据 冗 余<br />
– 编 码 冗 余<br />
– 像 素 间 冗 余<br />
– 心 里 视 觉 冗 余<br />
图 像 压 缩 系 统 模 型<br />
•<br />
JPEG 压 缩<br />
• JPEG 框 图<br />
JPEG2000<br />
• 方 框 图<br />
输 入 图 像<br />
8×8<br />
快 提 取 器<br />
DCT<br />
归 一 化 器<br />
/ 量 化 器<br />
符 号 编<br />
码 器<br />
输 入 图 像<br />
小 波<br />
变 换<br />
归 一 化 器<br />
/ 量 化 器<br />
符 号 编<br />
码 器<br />
压 缩 后 的 图 像<br />
符 号 编<br />
码 器<br />
解 压 缩 后 的 图 像<br />
去 归 一<br />
化 器<br />
反<br />
DCT<br />
8×8<br />
快 合 并 器<br />
压 缩 后<br />
的 图 像<br />
符 号 编<br />
码 器<br />
去 归 一<br />
化 器<br />
反<br />
小 波<br />
变 换<br />
解 压 缩 后<br />
的 图 像<br />
图 像 压 缩<br />
实 验<br />
• 使 用 kakadu 软 件 包 完 成 的<br />
• Kakadu 软 件 包 是 由 David Taubman 开 发 的<br />
JPEG2000 压 缩 工 具<br />
• Google ‘kakadu’<br />
• 原 始 图 像<br />
10 倍 压 缩<br />
3
实 验<br />
•40 倍 压 缩 100 倍 压 缩<br />
实 验<br />
• 500 倍 压 缩<br />
1000 倍 压 缩<br />
表 示 与 描 述<br />
• 填 充 操 作<br />
– g=imfill(f,locations,conn)<br />
• 区 域 描 绘 子<br />
– D=regionprops(L,properties)<br />
对 象 识 别<br />
• 贝 叶 斯 最 优 理 论<br />
•SVM<br />
• 神 经 网 络<br />
• 组 合 分 类 器<br />
习 题<br />
• 书 上 习 题 7.2,7.9,7.13,8.3,11.14,<br />
12.7, 12.8<br />
The end<br />
4
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