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基于小波理论的图像非线性处理研究

作　者: 冯彬
导　师: 胡小龙
学　校: 中南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 小波变换图像缩放插值多聚焦图像融合 FPGA
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 124次
引　用: 1次
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内容摘要

传统的图像处理技术由于与人类的视觉处理方式的差别很大,影响了图像处理的质量。小波分析与人类视觉的相似性使其在图像处理方面具有独特的优势。作为一个重要的时频分析工具,小波分析在信号处理方面有着非常广泛的应用。本文着重对小波变换理论在图像的非线性处理方面进行了研究。论文在详细讨论小波分析的基本理论的基础上,介绍了连续小波变换、离散小波变换和多分辨率分析,Mallat快速分解与重构算法,提升小波变换理论、整数小波变换以及多进制小波变换理论。分析了这些理论在图像处理中的作用。针对传统的图像插值算法造成的图像边缘锯齿和模糊效应以及传统多聚焦图像融合算法在各种客观图像融合质量评价标准下的表现,结合人类视觉原理引出基于小波变换的图像非线性处理算法,对该算法进行了详细的分析设计,并通过实验证明了算法的有效性。小波变换能够保持图像丰富的细节信息,结合实验并通过分析比较,算法不仅获得了很好的客观评价数据,也在主观上获得了良好的图像质量,继而验证了本文算法的有效性,基本达到了实验设计预期的效果。最后,针对整数提升小波变换的FPGA实现,分析了算法流水线特征,有效简化了小波变换的实现方法,提高了硬件利用率。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究目的及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状与水平  8-10
  1.3 论文内容安排  10-11
第二章小波变换的基本理论  11-19
  2.1 小波变换  11-13
    2.1.1 小波函数的定义  11-12
    2.1.2 一维小波变换  12-13
    2.1.3 二维小波变换  13
  2.2 多分辨率分析与Mallat算法  13-16
    2.2.1 多分辨率分析  13-14
    2.2.2 正交小波变换的快速算法—Mallat算法  14-16
    2.2.3 多进制小波变换  16
  2.3 双正交小波及提升小波变换  16-18
    2.3.1 双正交小波  16-17
    2.3.2 提升小波变换  17-18
  2.4 本章小结  18-19
第三章基于小波变换的图像缩放技术研究  19-38
  3.1 图像缩放的基本理论  19-20
  3.2 传统的图像缩放方法  20-24
    3.2.1 线性插值  20-23
    3.2.2 非线性算法  23-24
  3.3 基于小波变换的图像缩放  24-31
    3.3.1 算法分析  24-26
    3.3.2 小波插值算法  26-27
    3.3.3 小波变换的实现  27-29
    3.3.4 算法设计  29-30
    3.3.5 算法流程  30-31
  3.4 实验结果及评价  31-37
    3.4.1 图像质量评价  31-32
    3.4.2 图像缩放实验及分析  32-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章基于提升小波变换的多聚焦图像融合研究  38-52
  4.1 图像融合技术概述  38-41
    4.1.1 图像融合的概念  38-39
    4.1.2 图像融合质量评价  39-41
  4.2 基于小波变换的多聚焦图像融合  41-48
    4.2.1 基于Mallat的图像融合  42-43
    4.2.2 图像融合规则  43-44
    4.2.3 基于提升小波变换的图像融合  44-48
  4.3 实验结果及分析  48-50
  4.4 本章小结  50-52
第五章基于FPGA的图像提升小波变换设计  52-61
  5.1 FPGA及其设计流程简介  52-54
  5.2 图像采集规则  54-55
    5.2.1 带状采集  54
    5.2.2 块状采集  54-55
  5.3 整数提升小波变换的FPGA设计  55-60
    5.3.1 提升小波分解结构设计  56-59
    5.3.2. 提升小波重构结构设计  59-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章总结与展望  61-63
  6.1 论文工作总结  61
  6.2 展望  61-63
参考文献  63-70
致谢  70-71
攻读学位期间的研究项目和成果  71

基于小波理论的图像非线性处理研究

内容摘要

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