Bayer圖像無損壓縮技術(shù)及邊緣檢測算法研究.pdf

1、近年來，數(shù)碼相機等數(shù)字成像設(shè)備發(fā)展迅速，應(yīng)用涉及到消費、商業(yè)、專利文檔存檔、醫(yī)學圖像、航天、國防安全等領(lǐng)域。圖像傳感器的分辨率現(xiàn)已高達千萬像素以上，而傳輸帶寬與存儲資源有限，研究圖像數(shù)據(jù)壓縮，具有重大的理論意義與廣泛的應(yīng)用價值。 論文采用在Bayer圖像插值之前直接對其壓縮的流程對Bayer圖像原始數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)進行研究，主要工作有: 1、詳細研究了JPEG-LS標準，并編程將其實現(xiàn)。然后將大量典型的標準測試圖像轉(zhuǎn)成灰度圖

2、像，將轉(zhuǎn)換后的灰度圖像進行壓縮實驗，最后分析驗證其壓縮效果，實驗證明JPEG-LS對測試灰度圖像的壓縮比在1.29～2.18之間。 2、將標準測試圖像轉(zhuǎn)化成Bayer圖像，用轉(zhuǎn)換后的Bayer圖像對JPEG-LS標準進行試驗，由于JPEG-LS標準對CFA圖像的壓縮效果不理想，采用結(jié)構(gòu)分離法對其進行改進，實驗證明，該方法對Bayer圖像的壓縮比在1.17～1.6736之間，證實了其有效性。 3、將插值法應(yīng)用于JPEG-L

3、S算法，即預(yù)測當前像素時，將所用的因果上下文進行插值，然后使用插值后的上下文進行預(yù)測，實驗結(jié)果表明該方法可以進一步提高JPEG-LS對Bayer圖像的壓縮比。 4、設(shè)計了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CFA圖像預(yù)測編碼器，該預(yù)測器可以利用像素間的高階特性和不同色分量之間像素的相關(guān)性進行預(yù)測。分析研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定，傳輸函數(shù)對網(wǎng)絡(luò)收斂速度的影響以及各種參數(shù)的選擇等問題。實驗表明，其對Bayer圖像的最高壓縮比已達1.75，并且具有算法簡單、

4、速度快、易于硬件實現(xiàn)等優(yōu)點，非常適合實時使用。 5、提出了針對Bayer圖像的邊緣檢測算子，該邊緣檢測算子可以直接對Bayer圖像進行邊緣檢測。使用該邊緣檢測方法對CFA格式的圖像邊緣檢測檢測的結(jié)果表明，該算子的邊緣檢測效果較為理想，可檢測出Bayer圖像的大部分邊緣，包括某些窄邊緣，并且該邊緣檢測方法相對于傳統(tǒng)的邊緣檢測方法可以減少所需內(nèi)存和計算量。 6、設(shè)計了基于Bayer圖像因果模板的差分邊緣檢測器，該檢測器將Ba