基于張量PCA的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)圖像壓縮機(jī)制研究.pdf

1、無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Multimedia Sensor Networks, WMSNs）是一種支持傳輸圖像和視頻等信息服務(wù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)境監(jiān)測、移動醫(yī)療、交通監(jiān)測等諸多領(lǐng)域都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。除了一般無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的共性特點外，無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)還具有處理任務(wù)復(fù)雜化，圖像采集、處理與傳輸能耗呈現(xiàn)“均勻”分布等特點，使得能否有效解決因信息處理復(fù)雜帶來的高能耗問題，成為無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)走向?qū)嵱没年P(guān)鍵

2、。
　　針對無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)能量、存儲、處理能力嚴(yán)重受限的特點，結(jié)合無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文首先提出一種基于主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）的多點協(xié)作圖像壓縮傳輸方案。首先將相機(jī)采集到的圖像分塊發(fā)送給普通節(jié)點，普通節(jié)點將收到的分塊圖像使用PCA圖像壓縮算法進(jìn)行自適應(yīng)壓縮并發(fā)送給簇頭節(jié)點，簇頭節(jié)點再將壓縮后的數(shù)據(jù)發(fā)送至基站。隨后，針對基于PCA的圖像壓縮算法只適用于壓縮單

3、幅灰度圖像的局限性，將PCA圖像壓縮算法擴(kuò)展至高階，提出了一種基于張量主成分分析（Tensor Principal Component Analysis,TPCA）的圖像序列壓縮算法。仿真實驗表明，提出的協(xié)作式圖像壓縮傳輸機(jī)制極大地緩解了圖像采集節(jié)點的能耗壓力，有效地平衡了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能耗。與JPEG2000協(xié)同圖像壓縮等方案相比，基于PCA的圖像處理方案的網(wǎng)絡(luò)總能耗更少；后者不僅能夠有效地對圖像進(jìn)行壓縮傳輸，平衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長整個網(wǎng)絡(luò)